Resistencias abrazadera: producción de calor

Modelo BH11
Resistencia abrazadera modelo BH11

 

Las resistencias abrazadera son un componente importante dentro de la práctica industrial, especialmente en el sector de material plástico.
Una resistencia abrazadera está compuesta por elementos clave para su funcionamiento:
  • Cable resistivo: generalmente realizado en Níquel (Ni) o Cromo (Cr).
  • Anillo metálico: realizado principalmente en acero inoxidable.
  • Aislamiento externo: realizado en mica o cerámica, hace la función tanto de aislamiento eléctrico como de disipador del calor de la misma resistencia eléctrica a las placas externas y, por lo tanto, hacia la superficie a calentar.
 
No es la única configuración posible, puede haber otras especialmente cuando se trata de resistencias planas. Uno de los aspectos que las convierte en más generalizadas des del punto de vista de su aplicación, es la capacidad por parte de los fabricantes de realizar elementos calentadores a medida, especialmente resistencias, ampliando el alcance de clientes y logrando, de esta manera, satisfacer sus necesidades.
El elemento más importante es la resistencia. Una resistencia es un componente que proporciona, como su nombre lo indica, una resistencia al paso de la corriente y se puede utilizar para transformar la energía eléctrica en energía térmica mediante el efecto Joule. Este efecto es importante y muy común, basta pensar en aquello que se genera en las bombillas con el paso de la corriente: el cable se calienta, se vuelve incandescente y emite luz.

 

¿A qué llamamos efecto Joule?

 
La razón por la cual la corriente eléctrica es fundamental para el hombre es que puede convertirse en otros tipos de energía. Para el desarrollo de calor en las resistencias abrazadera, como hemos comentado, es necesario establecer este efecto térmico, derivado de una corriente eléctrica. Se llama efecto Joule, nombre que proviene del físico inglés que lo descubrió, James Prescott Joule, al fenómeno por el cual el paso de la corriente eléctrica a través de un conductor viene acompañado por un desarrollo de calor.
Pasando de una descripción cualitativa a una descripción cuantitativa, es necesario introducir algunas fórmulas centrales en el cálculo del calor disipado por el efecto Joule dentro de las resistencias abrazadera o de banda. La potencia disipada por una resistencia cubierta por una corriente I con una diferencia de potencial ΔV es igual a:
 
 

P= ΔV*I

 
Dado que a partir de la primera ley de Ohm ΔV=R*I, podemos escribir la potencia de esta manera:
 

P=R*I2

 
La cantidad de energía eléctrica transferida a la resistencia en el intervalo de tiempo Δt es igual a RI2 Δt. Si toda esta energía se convierte en calor, es posible derivar el calor producido por una resistencia R cubierta por una corriente I en el intervalo de tiempo Δt, es decir:
 

Q=R*I2 *Δt

 
El calor producido es proporcional a la resistencia R y al cuadrado de la intensidad de corriente. Es posible, en este punto, definir la resistencia eléctrica como la capacidad de un conductor para transformar la energía eléctrica que la atraviesa en calor. En las aplicaciones donde se requiere un gran desarrollo de calor, se intenta aumentar al máximo la resistencia, como en estufas o planchas de hierro, pero también en resistencias abrazadera. En los casos en que no se desee disipar energía, teóricamente se debería tener una resistencia cero. Esto no es posible y, por lo tanto, es necesario elegir materiales de baja resistencia como el oro, la plata y el cobre: por esta razón, los cables eléctricos para conectar aparatos o para transportar electricidad están hechos de cobre.