Najpierw chciałem wiedzieć, dlaczego cewki są zwinięte?

Załóżmy, że przewód ma 10 m długości. Jeśli go nie zwijasz, część wytwarzanego ciepła jest „tutaj”, a część jest 10 m dalej. Zwinięcie oznacza, że ​​możesz ogrzać mały obszar zamiast długiego, chudego obszaru o długości 10 m.

kiedy zwoje są rozciągnięte zbyt daleko od siebie, twój bieg jest zimny, a kiedy są blisko siebie, bieg jest gorący. Jaki jest tego powód, jeśli opór nie zmienia się, niezależnie od tego, czy drut jest prosty, czy prosty?

Temperatura cewek zależy nie tylko od tego, ile ciepła wytwarzają ( \ $ I ^ 2R \ $ ), ale także od tego, ile ciepła tracą one do środowiska . Jeśli rozciągniesz cewkę, ma ona ogólnie większą powierzchnię, na której ciepło jest odprowadzane przez przewodzenie i konwekcję. Jeśli skompresujesz cewkę, traci ciepło na mniejszym obszarze, a większość ciepła wytwarzanego przez jeden obrót cewki w rzeczywistości ogrzewa sąsiednie zwoje, a nie jest tracone do środowiska.

Oprócz zaakceptowanej odpowiedzi, cewki oferują również korzyści fizyczne, przyjmując zmianę długości po podgrzaniu bez ugięcia.Drut staje się kruchy po użyciu, więc sprężyna w cewce ułatwia przekierowanie do kanału w cegle ogniotrwałej, jeśli cewka wyskoczy (podgrzej drut, gdy to zrobisz).

Myślę, że ostre zakręty są bardziej obciążone podczas cykli ogrzewania / chłodzenia, więc cewki unikają tych miejsc awarii.

Oprócz wszystkich poprawnych odpowiedzi: zwijanie drutu zmienia jego indukcyjność , co jest czymś w rodzaju rezystancji, z tą różnicą, że wpływa tylko na przepływ prądu przemiennego, a nie stałego.To nie jest powodem twoich cewek (które są zasilane z prądu stałego lub prądu przemiennego 50/60 Hz - przy tych częstotliwościach indukcyjność nie jest wystarczająca, aby mieć duże znaczenie i nie przyczynia się do ogrzewania).Jest to jednak powód, dla którego cewki można spotkać w innych rodzajach elektroniki, w tym w radiach, silnikach i zasilaczach.Nie starają się zatrzymać ciepła (zwykle chcą pozbyć się jak największej ilości ciepła), ale próbują regulować przepływ prądu poprzez magazynowanie energii w polach magnetycznych.

Jeszcze jedno: większość drutów zmienia swoją odporność pod wpływem naprężeń mechanicznych i odkształceń.Opór generalnie rośnie dla prawie każdego odkształcenia, a efekt jest pomijalny w większości przypadków.

Jest to zdecydowanie pomijalne w przypadku wężownicy grzejnej, ale może być ważnym źródłem błędów w boczniku pomiaru prądu.

Jak wskazują inne odpowiedzi, opór nie zmienia się wraz z kształtem.Jednak w piecu, podobnie jak w żarówce, większość ciepła jest tracona na skutek promieniowania.w cewce promieniowanie podczerwone emitowane w kierunku środka cewki będzie po prostu ponownie wchłonięte przez drut po drugiej stronie, stąd gdy drut jest zwijany, efektywna powierzchnia dla emisji IR spada, a zatem temperatura wzrasta.W przypadku większości metali, jeśli nie wszystkich, opór rośnie wraz ze wzrostem temperatury.Daje to coś w rodzaju regulacyjnego efektu ograniczającego temperaturę.