ניתוח הקשר בין טמפרטורת ההפעלה של הנגד וכוח (3)

המשוואה הדיפרנציאלית לאיזון החום שנוצר ונצרכה בזמן הניסוי הקבוע היא:

כאשר DT הוא עליית הטמפרטורה בזמן הניסוי הקבוע. פתרון משוואה זו מניב:

אֵיפֹה:

P הוא כוח העבודה הרציף של DC;

הוא מקדם פיזור החום, השווה לכמות החום המתפוגגת מאזור של 1 ס"מ² לשנייה בטמפרטורה של מעלה, בתואר וואט/ס"מ;

S הוא שטח הפנים של הנגד, ב- CM²;

T היא הטמפרטורה של הנגד, בתואר;

t. היא הטמפרטורה של המדיום שמסביב (טמפרטורת החדר), בתואר;

C הוא יכולת החום הספציפית של הנגד, ב (תואר ג'ולס/גרם);

M הוא מסת הנגד, בגרמים;

הנוסחה לעיל מראה שכאשר העומס הוא רציף ומופעל כוח קבוע, הטמפרטורה T של הנגד עולה באופן אקספוננציאלי עם הזמן τ, והעקומה משתנה כפי שמוצג באיור 1. מהנוסחה לעיל והדמות, ניתן לראות שכאשר הזמן נוטה לאינסוף, הטמפרטורה של הנגד מגיעה לערך יציב מסוים:

בשלב זה, החום שנוצר על ידי כל הכוח מתפזר במדיום שמסביב, והטמפרטורה כבר לא עולה. מצב זה נקרא שיווי משקל תרמי.