Relation entre arc electrique et chaleur ?

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bidouille23
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Relation entre arc electrique et chaleur ?

Message non lupar bidouille23 » 10/02/11, 20:01

Bonjour ,

J'ai une question pour vous , et si vous pouvez me donner une réponse j'en serais ravis :) .

J'aurais aimer savoir comment traduire la puissance thermique fournie par un arc en fonction du courant et intensité fournie au primaire de la THT ?

Merci d'avance


fred
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 11/02/11, 00:29

Question assez mal posée donc difficile à répondre !!!

En effet l'arc n'a pas un courant et une tension constante mais avec de très hautes fréquences jusqu'à celles d'un téléphone portable (voir Hertz en 1886 avec ses étincelles d'éclateur ! http://fr.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz ) et donc il faut intégrer le produit courant par tension avec des pas de 0,1nanosecondes pour mesurer la puissance totale !!
C'est possible avec microprocesseurs ultrarapides actuels mais chers !!
Au primaire on peut espérer que les fréquences utiles sont plus faibles mais il faut vérifier avec un oscilloscope rapide 300MHz au moins, surtout arc puissant !!

Si on veut mesurer la puissance totale on met tout dans un calorimètre (boite bien isolée) et on regarde la température T et la puissance nécessaire avec une résistance seule dedans pour obtenir la même T !

Sinon, vu la complexité des décharges on risque de se tromper et trouver des résultats uluberlus de tous les genres !!!

Avec oscilloscope assez rapide on peut essayer d'évaluer, mais les décharges de l'une à l'autre ne sont pas reproductibles (chaos généralisé) et donc on a une estimation pas fiable.

Une méthode simple est d'alimenter par un filtre qui ne laisse passer que les très basses fréquences (l'arc sera modifié probablement) avec self de plusieurs Henrys (gros bobinage sur gros noyau de fer de transfo) suivi par un condensateur (à calculer) et de mesurer ces courants et tension ralentis avec un oscilloscope ordinaire et d'intégrer le produit courant par tension avec des pas de 10 à 100microsecondes suivants les courbes observées. Il existe des circuits intégrés pour faire ces calculs.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bandpass_filter

Un tel filtre (coupure vers 100Hz) ne laissant passer que peu d'harmoniques du 50Hz peut permettre de mesurer la puissance avec oscilloscope sur peu d'harmoniques en intégrant les courbes de I et V observées;

Vérifier la consistance avec la mesure par calorimétrie.
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elephant
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Message non lupar elephant » 11/02/11, 01:12

Del, ne te semble-t-il pas que tu coupes le cheveu en 4 ? Probablement nettement au delà de l'intention de la question posée ?

Une approximation P = U X I moins pertes dans les cables et le transfo n'éclairerait-elle pas déjà un peu la lanterne de notre ami ?
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Message non lupar dedeleco » 11/02/11, 02:34

Cela il le sait, le simpliste P=VxI chacun V et I supposés parfaitement sinusoïdal (cas seulement d'une résistance parfaite) , mais vu les harmoniques et complexité des décharges superposées sur le 50Hz, il va droit dans l'erreur de mesure si les décharges sont puissantes, le cas des arcs !! Et il n'y a pas que le cos(phi) !!qui lui suppose toujours la sinusoïde parfaite !!

C'est d'ailleurs une explication de pas mal de mesures fausses avec sur-énergie sur phénomènes complexes, non linéaires et chaotiques !!
EDF mesure des intégrales, car sinon on pourrait tromper le compteur !!
Une solution mesurer sur le compteur EDF !!
Au moins c'est ce qui est payé !!

Il faut avoir regardé sur oscilloscope la réalité de I et V pour mieux prendre conscience des erreurs !!

Le filtrage pour n'avoir sur l'alimentation que les premières harmoniques sur 50Hz est le plus simple pour intégrer par le filtre en PI les décharges de l'arc.
Sans cela erreurs assurés, encore plus sur voltmètre digital perturbé par les hautes fréquences !!
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Arnaud M
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Message non lupar Arnaud M » 11/02/11, 09:33

pour une bougie automobile il y a déjà eu pleins de mesures de faites, et c'est la chaleur fournie qui sert à l'ignition du mélange.
Tu dois bien sur Google la puissance absorbée au primaire et celle restituée par l'arc.
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 11/02/11, 13:41

Et il y a autant de dissipé dans la bobine d'induction que dans l'étincelle de la bougie. Pour une bougie on ne se préoccupe pas du bilan en énergie de trop.
L'étincelle monte à 2000°C (couleur très blanche) transitoirement par claquage de l'air avec une tension supérieure à 30000V/cm sur des temps très courts quelques microsecondes de sorte que la chaleur du courant dans le filament d'air très résistif (plasma) n'a pas le temps de diffuser et reste sur place le temps de l'étincelle (0,1ms et moins) sur un diamètre de 0,04mm, longueur de diffusion de la chaleur dans l'air sur 100micosecondes.
C'est rendu visible par la zone de couleur blanche de l'étincelle.
http://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur ... %A4higkeit
On obtient ainsi des millions de degrés avec des fils fins ou des lasers ou la foudre déversant une très grande énergie dans un minuscule volume.
La dilatation explosive de l'air surchauffé dans ce volume minuscule fait le boum après.

Se méfier des mesures d'énergie trop simples sur internet qui peuvent être fausses.
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Message non lupar bidouille23 » 11/02/11, 20:06

Bonsoir ,

La Dedelco c'est une explication détailler sur un sujet precis , chapeau l'artsiste , seul hic tu m'as perdu en court de route (enfin presque ;) ), effectivement tu as été un peu trop loin dans les explication, je n'en attendais pas tant ;) mais je reconnais que la question n'est pas forcement très claire ( j'ai essayer de la rendre compréhensible j'ai perdu ;) ) .

J'explique un peu plus ou je voulais en venir mais je pense que la réponse est comprise dans le Dernier message de DEdelco :

Explication de la question :

En ce moment je bidouille de la THT pour faire des arc afin de faire un allumage .

En fesantt donc quelque esaais ( en securité je vous rassure je ne suis pas suicidaire même si j'ai déjà pris des bonne pattate de 40 Kv avec une cloture a cheval , les cloture à vache n'arretais plus les chevaux les grand moyens ont ét mis et ça marchais bien lol ) ,

Bref au cours de ces essais , j'ai mis un piece en metal entre les deux phase et , un arc c'est donc créé sur la pièce ( un de chaque coté normal ) .
J'ai laisser trente seconde et , j'ai toucher la pièce en métal qui étais bien bien chaude , en fait plus chaude que ce que j'avais imaginé , pour a peine 1.5A sous 12 v CC au primaire du circuit , et effectivement il y a le transistor qui chauffe aussi lors de la transformation donc perte effectivement et de bonnes en plus , les resistance aussi ( ceramique 5 w pour que ça tienne ;) lol ).

Naturellement je me suis dis ( ne connaissant pas grand chose des propriétés de la THT ) qu'il y aurais peut être un transformation en chaleur qui pourrais être avantageuse au niveau economique ?

EN fait j'imaginais dans ce cas faire une espèce de chaudière avec comme coeur de chauffe deux arc ou un aussi qui frappe une piece en métal qui est chargée de dissipé la chaleur ainsi créé .Effectivement ont tomberais sur des tension de fou pour des grosse chaudière mais peut être que pour des petites genre chauffe eau instantané ??

Est ce que cela éclairci la question ?


Si je ne branche un compteur EDF avant l'alim. j'aurais sa consommation (et donc celle du circuit total).

Cette alim. envois donc du 12V cc et le circuit demande 1.5 A = 18 W

Et en fonction du temps et de la masse et taille de la pièce chauffée et de l'endroit ou elle est (refroidie, confinée etc ) , si je mesure la température , j'obtiens le bilan de transformation à quelques chose près , mais c'est justement pour ne pas faire cela que je pausais la question ;) .Au cas ou il y aurais une approximation réaliste de la chose quoi ;) .Quoi que en fait c'est peut être la seul solution pour être sur de quelque chose effectivement vue la complexite de calcul quand ont parle de THT comme l'as bien dis Dedelco ( enfin c'est a qu'il m'as perdu la journée a été dure et mon cerveau a du mal suivre ce soir désolé ;) )

J'espère avoir été assez claire dans mes explications , si quelqu'un a un avis n'hésitez pas ;) .

Et merci encore a tout le monde pour le temps que vous avez déjà pris pour répondre
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 11/02/11, 23:03

Bidouille23 a peut être trouve une source de sur-énergie !!!!

Les clôtures électriques sont étudiées pour ne pas être dangereuses, même avec 40KV !!
En effet elles sont limitées en courant
Ce qui compte est le courant moyen qui ne doit pas dépasser le mA, même avec 300000V comme on obtient avec les étincelles d'un tricot Thermolactyl (plus de 10cm de long) !! !!
Mais votre générateur HT est bien plus dangereux débitant plus que le mA, et donc vous risquez de mourir à la moindre erreur du même type !!
Sauf si votre HT atteint 18000V avec un courant du mA maximum pour faire 18W=18000Vx0,001A !!
mais si la HT court-circuitée entraîne une augmentation du courant dans le transistor de puissance sur 12V, vous pouvez monter à bien plus de 100W, à mesurer !!

Sinon le moindre phénomène ordinaire est très complexe et autrefois l'art du scientifique était de le simplifier pour le rendre clair et précis !!
Actuellement avec le chaos et les progrès il ose s'attaquer au complexe épouvantable comme une décharge électrique et aux plasmas, comme pour ITER, un chaos que on espère maitriser dans 50 ans !!.

Donc d'abord dans mes explications basiques à quel endroit bidouille23 a été perdu ????

D'autre part la pièce de métal était en quel métal, cuivre, acier, de quel poids, avec quel accroissement de température observé (tiède, chaud, brulant les mains ?) car alors on peut calculer l'énergie nécessaire pour la chauffer ainsi avec capacité calorifique et voir si c'est moins ou bien plus que les 18W sur 30s soit 540Joules.

Il est possible que le courant pendant ce court jus intense est dépassé le 1,8A ??

Le cuivre a une capacité de 0,382KJ/Kg°C et l'acier ou fer de 0,465 .
http://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur ... %A4higkeit
Donc le demi KJ de la décharge pendant 30s peut chauffer 20g de métal cuivre de 540J/0,02x0,382=70°C pour fixer les idées ?????

Si c'était 1 Kg de cuivre ou d'acier il y a eu sur-énergie et refaire l'expérience et mesurer avec grand soin toutes les conditions !


La décharge chauffe l'air autour plus que le métal ?
L'acier plus résistif que le cuivre devrait chauffer plus.
Si la HT tension est fournie par un circuit sur 12V, en mettant un bon gros condensateur sur le 12V (10000microFarad), amortissant les fluctuations, on peut mesurer l'énergie par la valeur de I et V continu pendant la décharge.


Autrefois on éclairait puissamment avec des arcs électriques entre deux charbons et de très fortes intensités qui chauffait plus que n'éclairait !!
Pour les lasers puissants on fait des décharges à haute tension et forte intensité !!

Donc ces décharges sont bien connues et très étudiés, même encore pour ITER !!
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bidouille23
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Message non lupar bidouille23 » 12/02/11, 10:12

Bonjour , Dedelco apres re-leccture effectivemnt l'histoire du filtre basse fréquence n'est pas si perdant que cela ; lol j'etais sur les genoux hier c'est clair :shock: .

Donc merci pour la reponse pleine d'ironie sur énergétique ;) .

Je n'est jamais parlé du sur_énergie ;) , c'était par curiosité et parse qu'en thermique je n'y connais pas grand chose vraiment pas grand chose ( je vais m'y mettre bruleur oblige mais doucement tranquil le chat ou la ;) ) .


Ensuite merci de la rappeler Dedeclo IL Y A DANGER DE MORT (c'est très sérieux , donc je fais attention ;) , (j'ai d'ailleurs modifier le circuit hier l'arc demarre avec 8mm d'acrt entre les electrodes ;) et ça siffle dejas beaucoup plus ;) ,donc encore plus aïlle aïlle t'es mort peut etre si tu touche , mais je ne touche pas et je me sert des interrupteur mis par mes soins pour etre peinard en securité ;) ).

Voila donc merci j'ai de quoi me demerder avec la fin de tes explications super merci , en fait c'est ça que je cherchais je m'en rend compte , la CAPACITE des métaux .

Et beisn pour info c'étais du fer un petite pince en fer ;) .

Et Il ny a pas eu sur energie :) et ce n'est pas a ça que je pensais :) , c'eatis juste pour savoir si ce serais rentable en comparaison d'un resistance chauffente par exemple comme dans un chauffe eau instantanné.Mais effectivement si les lazer sont a base de HAUTe tension et forte intensite ( comme les decoupeur plasma j'en est un ça chauffe dur aussi lol mais ça bouffe du jus ) , alors j'imagine que si ont garde la resistance basique ce n'est pas pour rien ;) .

JE vais reprendre tout ça a tête reposée ;) la au taffff .

a plus et encore Merci Dedelco .

bon Week end
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Message non lupar bidouille23 » 13/02/11, 00:57

Bonsoir ,

Lol et re lol , et be c'est qui le plus loufoque ;) dans ses idées ben c'est pas bibi ;)

http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/fr/ ... nstruction

il en existe des micro four pour les dentistes et laboratoires , et l'intérieur peux monté à 1800 °c , bon par contre il ne parle pas des puissances des petits , juste de celle des gros pour la sidérurgie et la ouhahahha c'est des trucs de fou 44.000 A :shock:

dixit " Un four sidérurgique moderne mi-classé aurait un transformateur évalué aux environs de 60.000.000 volt-amperes (60 MVA), avec une tension secondaire entre 400 et 900 volts et un courant secondaire au-dessus de 44.000 ampères."

Aille la ça pique dur dans ton corps , une fois seulement après on te ramasse a l'aspirateur a cendre .

Bref l'idée n'étais pas idiote cqfd

a plus
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