สำหรับลวดต้านทานนั้น กำลังของลวดต้านทานสามารถกำหนดได้ตามค่าความต้านทานของลวด ยิ่งกำลังมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งดีเท่านั้น หลายคนอาจไม่รู้วิธีเลือกลวดต้านทาน และมีความรู้เกี่ยวกับลวดต้านทานไม่มากนัก ผู้เขียนจะอธิบายให้ทุกคนทราบ

ลวดต้านทานเป็นองค์ประกอบความร้อนชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด หน้าที่ของมันคือการสร้างความร้อนหลังจากได้รับพลังงานและแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อน ลวดต้านทานมีการใช้งานที่หลากหลาย อุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิดใช้ลวดต้านทานเป็นองค์ประกอบความร้อน ดังนั้นลวดต้านทานจึงถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแพทย์ เคมี อิเล็กทรอนิกส์ ไฟฟ้า เครื่องจักรโลหะวิทยา การแปรรูปเซรามิกและแก้ว และอื่นๆ

1. หลักการทำงานของลวดต้านทาน

หลักการทำงานของลวดต้านทานนั้นเหมือนกับอุปกรณ์ให้ความร้อนโลหะอื่นๆ คือเป็นปรากฏการณ์ความร้อนจากไฟฟ้าหลังจากที่โลหะได้รับพลังงาน ความร้อนจากไฟฟ้าหมายความว่าหลังจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำ กระแสไฟฟ้าจะสร้างความร้อนจำนวนหนึ่งและถูกถ่ายเทโดยตัวนำนั้น ลวดต้านทานเองก็เป็นตัวนำโลหะ ซึ่งจะปล่อยความร้อนและให้พลังงานความร้อนหลังจากได้รับพลังงาน

2. การจำแนกประเภทของลวดต้านทาน

ลวดต้านทานไฟฟ้าแบ่งประเภทตามองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของลวดต้านทาน ได้แก่ ลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียม และลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียม ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบความร้อนไฟฟ้า ลวดต้านทานทั้งสองชนิดนี้มีคุณลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน

3. คุณลักษณะของลวดต้านทาน

ลวดต้านทานมีคุณสมบัติเด่นคือ ทนความร้อนสูง ร้อนเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ความต้านทานคงที่ ค่าเบี่ยงเบนกำลังไฟฟ้าน้อย ระยะห่างของเส้นใยสม่ำเสมอหลังการยืด และพื้นผิวเรียบและสะอาด จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเตาไฟฟ้าขนาดเล็ก เตาเผาแบบมัฟเฟิล อุปกรณ์ทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศ เตาอบชนิดต่างๆ ท่อความร้อนไฟฟ้า และเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบและผลิตลวดต้านทานสำหรับเตาอุตสาหกรรมและเตาเผาทั่วไปที่มีขนาดไม่มาตรฐานต่างๆ ได้ตามความต้องการของผู้ใช้

4. ข้อดีและข้อเสียของลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียม

ลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมมีข้อดีคือทนต่ออุณหภูมิใช้งานสูง จากการทดลองพบว่าอุณหภูมิใช้งานสูงสุดของลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมสามารถสูงถึง 1400°C นอกจากนี้ ลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมยังมีอายุการใช้งานยาวนาน ความต้านทานสูง มีคุณสมบัติการเคลือบผิวที่ดี และทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดี

ข้อเสียของลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมคือความแข็งแรงต่ำในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความเป็นพลาสติกของลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าลวดต้านทานโลหะผสมเหล็ก-โครเมียม-อะลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะเสียรูปที่อุณหภูมิสูง และซ่อมแซมได้ยากหลังจากเสียรูปแล้ว

5. ข้อดีและข้อเสียของลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียม

ข้อดีของลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียม ได้แก่ ความแข็งแรงสูงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง การใช้งานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาวไม่เสียรูปง่าย และโครงสร้างไม่เปลี่ยนแปลงง่าย อีกทั้งยังมีความยืดหยุ่นที่ดีที่อุณหภูมิปกติ และการซ่อมแซมหลังการเสียรูปทำได้ค่อนข้างง่าย นอกจากนี้ ลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียมยังมีค่าการแผ่รังสีสูง ไม่เป็นแม่เหล็ก ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีอายุการใช้งานยาวนาน

ข้อเสียของลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียมคือ อุณหภูมิใช้งานไม่สามารถสูงเท่ากับลวดต้านทานแบบเดิม การผลิตลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียมจำเป็นต้องใช้โลหะนิกเกล ซึ่งมีราคาสูงกว่าเหล็ก โครเมียม และอะลูมิเนียม ดังนั้น ต้นทุนการผลิตลวดต้านทานโลหะผสมนิกเกล-โครเมียมจึงค่อนข้างสูง ซึ่งไม่เอื้อต่อการควบคุมต้นทุน