Παραμόρφωση του δύο μετάλλου όταν θερμαίνεται;

Παραμόρφωση λωρίδων διμερών όταν θερμαίνονται

Οι διμερείς λωρίδες είναι κατασκευασμένες από δύο διαφορετικά μέταλλα με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διαστολής. Όταν θερμαίνεται, αυτή η διαφορά στην επέκταση προκαλεί την κάμψη της λωρίδας. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Θερμική επέκταση:

* Διαφορετικά ποσοστά επέκτασης: Τα μέταλλα επεκτείνονται με διαφορετικούς ρυθμούς όταν θερμαίνονται. Το μέταλλο με τον υψηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής θα επεκταθεί περισσότερο από το μέταλλο με τον χαμηλότερο συντελεστή.

* ανομοιόμορφη επέκταση: Η λωρίδα θα επεκταθεί άνισα, με την πλευρά της λωρίδας που κατασκευάζεται από το μέταλλο υψηλότερης επέκτασης να επεκτείνεται περισσότερο από την πλευρά με το χαμηλότερο μέταλλο επέκτασης.

2. Κάμψη:

* καμπυλότητα: Η ανομοιόμορφη επέκταση δημιουργεί μια διαφορά στο μήκος μεταξύ των δύο πλευρών, προκαλώντας την κάμψη της λωρίδας προς την πλευρά με το χαμηλότερο μέταλλο διαστολής.

* κατεύθυνση της κάμψης: Η κατεύθυνση της κάμψης εξαρτάται από το ποιο μέταλλο έχει τον υψηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής. Για παράδειγμα, μια λωρίδα με ορείχαλκο (υψηλότερη επέκταση) στη μία πλευρά και χάλυβα (χαμηλότερη επέκταση) από την άλλη θα κάμπτεται προς την πλευρά του χάλυβα όταν θερμαίνεται.

Παράγοντες που επηρεάζουν την παραμόρφωση:

* Αλλαγή θερμοκρασίας: Όσο μεγαλύτερη είναι η αλλαγή της θερμοκρασίας, τόσο περισσότερο θα λυγίσει η ταινία.

* Ιδιότητες υλικού: Η διαφορά στους συντελεστές θερμικής διαστολής μεταξύ των δύο μετάλλων καθορίζει την ποσότητα κάμψης.

* πάχος και πλάτος της λωρίδας: Οι λεπτότερες και ευρύτερες λωρίδες θα λυγίσουν περισσότερο από παχύτερες και στενότερες λωρίδες.

Εφαρμογές των διμερών λωρίδων:

* Θερμοστάτες: Οι λωρίδες διμερών χρησιμοποιούνται σε θερμοστάτες για τον έλεγχο της θερμοκρασίας. Η λωρίδα κάμπτεται με αλλαγές θερμοκρασίας, ανοίγοντας ή κλείσιμο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος.

* Ηλεκτρικά ρελέ: Οι λωρίδες διμερών χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά ρελέ για να κάνουν ή να σπάσουν μια ηλεκτρική σύνδεση με βάση τις αλλαγές θερμοκρασίας.

* Συσκευές ασφαλείας: Οι διμερείς λωρίδες χρησιμοποιούνται σε συσκευές ασφαλείας όπως συναγερμοί πυρκαγιάς και διακόπτες κυκλώματος για να ενεργοποιήσουν τη συσκευή όταν επιτευχθεί συγκεκριμένη θερμοκρασία.

* Θερμόμετρα: Ορισμένα θερμόμετρα χρησιμοποιούν λωρίδες διμερών για να υποδείξουν αλλαγές θερμοκρασίας.

Συνοπτικά:

Οι λωρίδες διμερών είναι συναρπαστικά παραδείγματα για το πώς τα διαφορετικά υλικά ανταποκρίνονται στη θερμότητα με διαφορετικούς τρόπους. Αυτή η διαφορά στην επέκταση οδηγεί σε κάμψη, η οποία είναι ένα χρήσιμο φαινόμενο που χρησιμοποιείται σε διάφορες τεχνολογικές εφαρμογές.