سیم المنت چطور کار می کند؟
احتمالاً در مورد قابلیت رسانایی (هادی) بودن مواد چیزهایی بدانید. در یک دسته بندی ساده، مواد را به دو دستة رسانا و غیر رسانا تقسیم بندی می کنند. رسانا ها (مواد هادی) قادر هستند تا جریان الکتریکی را به خوبی و به آسانی از خود عبور دهند. در سوی دیگر، غیررسانا ها قرار می گیرند. برای توصیف مواد هادی، از اصطلاح مقاومت استفاده می شود. مقاومت همان سختی و آسانی حرکت الکتریسیته در داخل آن ماده هست. بنابراین، رساناها مقاومت پایینی دارند و جریان به راحتی از آن ها عبور می کند. حال به توصیف سیم المنت کمی نزدیک تر می شویم. در دستگاه های الکتریکی، از قطعه ی بنام مقاومت استفاده می شود تا میزان مقاومت را تعیین کند. مقاومت شدت جریان را می تواند تنظیم کند و این کار را از طریق تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی گرمایی انجام می دهد. به عبارت دیگر، وقتی جریان الکتریسیته از مقاومت عبور می کند، مقاومت داغ می شود. ولی این ویژگی تنها مخصوص مقاومت نیست، چراکه اگر حتی از یک قطعه سیم نیز جریان بالایی عبور دهید، داغ می شود، چراکه بر اساس جنس خود، مقدار مقاومت مشخصی دارد. ایدة استفاده از سیم المنت از همین‌جا شکل گرفت. به بیانی بسیار ساده، در این المنت ها، جریان الکتریسیته بسیار قوی به سیم المنت وارد می شود (سیم المنت از فلزات مختلف ساخته می شود) تا آن ها داغ شده و حرارت را به محیط منتقل کنند.
جنس سیم المنت از چیست؟
اگرچه المنت های مختلف و متنوعی تولید می شود، ولی سازوکار تمام آن ها به یک شکل است. همان‌طور که در بخش پیشین بیان شد، در تمام این موارد جریان الکتریسیته وارد سیم المنت می شود و گرمای حاصل به محیط منتقل می شود. با این حال، انتخاب فلز مناسب جهت ساخت سیم المنت بسیار اهمیت دارد. سیم های المنت عموماً از جنس نیکل و یا آهن هستند. مدل های ساخته شده بر اساس نیکل عموماً نیکروم هستند و نیکروم محبوب ترین فلز برای ساخت المنت است. نیکروم آلیاژی است که برای ساخت آن از 80 درصد نیکل و 20 درصد کرومیوم استفاده شده است.
دلایل مختلفی برای محبوبیت استفاده از نیکروم در المنت وجود دارد. نقطه ذوب نیکروم بسیار بالا است. این فلز در حدود دمای 1400 الی 2550 درجه سانتی گراد ذوب می شود. این فلز اکسیده نمی شود (حتی در دماهای بسیار بالا)، در دمای بالا انبساط شدید پیدا نمی کند (تغییر حجم آن در دمای اتاق و حداکثر دمای قابل تحمل تنها 10درصد است) و همچنین اینکه مقاومت قابل قبولی دارد (مقاومت نیکروم نه چندان زیاد و نه چندان کم است).
سیم المنت باید مقاومت بالایی داشته باشد یا مقاومت ناچیز بهتر است؟
ممکن است تصور کنید که [سیم المنت باید مقاومت بالایی داشته باشد. چراکه حرارت و گرمای ایجاد شده در واقع بر اثر مقاومت این سیم است. ولی در حقیقت، این تفکر صحیح نیست. چیزی که باعث ایجاد حرارت می شود، مقدار جریان الکتریسیته ای است که در داخل سیم المنت جابجا می شود، نه اینکه مقاومت باعث ایجاد گرما شود. وارد شدن حداکثر جریان به داخل سیم المنت اهمیتی بیشتری از ایجاد مقاومتی بزرگ و سنگین در داخل آن دارد . در واقع، اگرچه از مقاومت به عنوان یکی از اصلی‌ترین عوامل در کارکرد و ایجاد حرارت در سیم المنت یاد می شود، ولی مقاومت تنها عامل نیست و عوامل مختلف دیگری باید در هنگام طراحی المنت نظر گرفته شوند. مقاومت نیز مقدار مشخص و ثابتی ندارد و کنترل میزان مقاومت در داخل یک سیم المنت تنها از طریق انتخاب جنس فلز مقدور است.
ویژگی های سیم المنت :
سیم المنت ، ساختاری ساده از یک مقاومت سیمی و آلیاژ های مهم می باشد. نوع سیم المنت ها متنوع می باشد و سیم کروم نیکل یکی از مهم ترین سیم المنت ها می باشد. پس ممکن است در یک سیم المنت مقدار آلیاژ ها با مقدار آلیاژ ها در یک سیم المنت دیگر متفاوت باشد. اما در یک تعریف کلی تقریبا اکثر ویژگی ها بین آن ها مشترک است. این سیم ها باید خوردگی بسیار پایینی داشته باشند. ضد خوردگی برای یک سیم فنر به معنای واقعی کلمه فوق العاده می باشد. این ضد خوردگی در اثر وجود ماده ای به وجود می آید. زمانی که سیم المنت در آب قرار بگیرد به طبع باید با آب واکنش دهد، اما روی سیم المنت، دیواره نازکی از اسید نیکروم قرار می گیرد. این دیواره بعد از قرار گرفتن سیم داخل آب تشکیل می شود و از هرگونه فرآیند شیمیایی بین آب و سیم جلوگیری می کند و خوردگی در سیم ایجاد نمی شود.
یکی از مهم ترین ویژگی های این سیم ها می تواند بالا بودن بیش از حد مقدار مقاومت آنان باشد. اگر مقاومت سیم المنت در برابر حرارت و سایر موارد بالا باشد، کارایی آن بالا می رود. زیرا در این صورت حتی اگر الکتریسیته عبوری از آن بسیار پایین باشد، کارایی المنت ثابت خواهد بود. از این رو در ساخت المنت ها از سیم های با کیفیت استفاده می کنند.
به
