电阻丝工作原理及材料优缺点

电热丝发热的原理是电流的热效应。电流的热效应：当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。

电热丝的工作原理与其他金属发热元件相同，都是金属通电后的电热现象。电热就是指电流在通过导体后，电流会产生一定的热量并被导体传递出来。电热丝本身就是金属导体，在通电后即会散发出热量、提供热能。电热丝的种类是根据电热丝的化学元素含量及组织结构不同来划分的。电热丝的种类有铁铬铝合金电热丝和镍铬合金电热丝。这两种电热丝作为电热元件，在功能特性方面各有不同。

铁铬铝合金电热丝的优点是运行温度高，实验得出铁铬铝合金电热丝的最高运行温度可到1400℃。铁铬铝合金电热丝的使用寿命长、电阻率高、表面复合高，并有较好的抗氧化性。铁铬铝合金电热丝的缺点是在高温环境下的强度较低，随着温度的升高铁铬铝合金电热丝的可塑性会增强，也就是说铁铬铝合金电热丝在高温中容易发生变形，且变形后不易修复。

镍铬合金电热丝的优缺点。镍铬合金电热丝的优点是在高温环境中的强度高，长期高温运行不易变形，不易改变结构，且镍铬合金电热丝的常温塑性好，变形后的修复较为简单。此外，镍铬合金电热丝的辐射率高、不带磁性、耐腐蚀能力好、使用寿命长。镍铬合金电热丝的缺点是运行温度不能达到上一种电热丝的水平。镍铬合金电热丝的制造需要使用镍，这种金属的价格高于铁、铬、铝的价格，因此镍铬合金电热丝的制造成本较高，不利于成本控制。

电阻丝是一种一般将电能转化为内能的电气元件。一般地说，温度上升It寸金属的阻照增加；碳元素、半导体或者电解液则相反。温度上升时阻值减少。这样，在一定温度范围内，我们可以认为温度变化与阻值变化成线性关系，因而就能够将温度变化转换为阻值的变化。电热丝的电阻率有一个适当的范围，如果电阻率过大过小，就需要很短或很长、很细或很粗的电热丝，这样对大小功率的电热器都有制造和使用的困难。

电热丝的一个重要参数，就是表面功率。电阻率过大，通入一定电流后，表面功率也就大。所以小功率的电器，就选用小直径小电流，但是电流的大小决定于电阻的大小，电热丝的长度和直径就是经过计算的。大型工业电炉使用电热带，就是要加大表面积，保证表面功率不会超标。同时为了保证大功率，又必须有足够大的电流，这样每一根电热带的长度和断面面积和形状，都是综合考虑的。所以电热器使用的电热丝（带），在设计一种电热器的时候，就要功率多方面的因素。选用什么材料。这种材料的允许表面功率。电热丝（带）的截面面积。电热丝的长度。电热丝的形状（直行、螺旋、折线、缠绕等）等。