Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Elektrický ohřev – odporový, dielektrický, obloukový, elektronový a laserový (4)

číslo 2/2005

Elektrický ohřev
odporový, dielektrický, obloukový, elektronový a laserový (4)

prof. Václav Černý

2.4 Odporové pece

Odporové pece mají široké uplatnění ve strojírenském, sklářském i potravinářském průmyslu, v laboratořích i v drobné výrobě uměleckých předmětů. Na obr. 4*) je znázorněno schematické uspořádání některých typů odporových pecí. Topné odpory bývají uloženy ve stěnách, ve stropě i v podlaze pece. Na obr. 5 je průmyslová komorová pec s topnými články ve stěnách, podlaze i ve stropě. Na obr. 6 je řez akumulační pekařskou pecí. Tato pec je v noci vyhřívána při zvýhodněné noční sazbě – teplo se akumuluje v šamotové akumulační vyzdívce. Délka středních pekařských pecí je 2 až 4 m a jejich elektrický příkon je několik desítek kilowattů. Velké pekařské pece mají délku až 40 m a jejich příkon činí až 800 kW. Na denní dávku 60 kg chleba je zapotřebí asi 1 m2 sázecí plochy.

Obr. 1. Obr. 2.

Obr. 5. Průmyslová komorová pec s topnými články ve stěnách, podlaze i ve stropě [2] (1 – dveře, 2 – buben s protizávažím, 3 – otvor pro termočlánky, 4 – kovový plášť pece, 5 – tepelná izolace, 6 – topné články ve stěnách, 7 – topné články ve stropě, 8 – žáruvzdorná deska, 9 – topné články v podlaze)
Obr. 6. Řez akumulační pekařskou pecí [3] (1 – akumulační šamotová vyzdívka, 2 – nádržka na vodu na napařování chleba, 3 – větrák, 4 – vodní ventil, 5 – teploměr, 6 – dvířka, 7 – odstavovací rošt, 8 – izolační bloky, 9 – nosná keramika, 10 – ocelové pláty, 11 – topné odpory, 12 – šachta pro odvod páry, 13 – klapka

3. Dielektrický ohřev

3.1 Princip

Elektricky nevodivé látky lze ohřívat ve vysokofrekvenčním elektromagnetickém poli tepelnou energií, která vzniká na základě elektrických ztrát uvnitř těchto látek. Elektricky nevodivé látky obsahují polarizované molekuly a disociované kladné a záporné ionty. Molekuly a ionty se chovají jako elektrické dipóly a snaží se sledovat rychlé změny polarizace elektrického pole. V důsledku vzájemného tření těchto částic vzniká tzv. dielektrické teplo.

Obr. 3. Obr. 4. Obr. 5.

Obr. 7. Deskový kondenzátor s vloženým dielektrikem [1]
Obr. 8. Náhradní schéma kondenzátoru se ztrátovým dielektrikem [1]
Obr. 9. Fázorový diagram dielektrických ztrát [1]

3.2 Základní vztahy

Na obr. 7 je naznačen deskový kondenzátor, jehož dielektrikum je tvořeno elektricky nevodivou látkou, která je charakterizována relativní permitivitou er (–) a ztrátovým činitelem tg d (–). Ztrátový činitel tg d lze odvodit z náhradního schématu na obr. 8 a z fázorového diagramu na obr. 9.

Kapacita kondenzátoru je dána vztahem C = e0erSd–1          (F; F·m–1, –, m2, m)          (24)
kde e0 je permitivita vakua (8,859·10–12 F·m–1), er relatiní permitivita materiálu (relativní permitivita je poměr kapacity C kondenzátoru vyplněného dielektrikem a kapacity C0 stejného kondenzátoru vakuového), S plocha desky kondenzátoru (m2), d vzdálenost desek (m).

Kapacita kondenzátoru tvaru jednotkové krychle bude C = e0er          (25)

Z náhradního schématu plyne výsledná vodivost G = R–1 + jwC          (26)

Výsledná vodivost jednotkové krychle je g = (r–1 + jwe0er) = (g + jer)          (27)
kde r(W·m) je rezistivita (měrný odpor), g(S·m–1) konduktivita (měrná vodivost).


*) Pozn. red.: Obrázek je otištěn v předchozí, tj. třetí části seriálu v ELEKTRO č. 1/05.

(pokračování)