Условие задачи
Тепловыделяющий элемент нагревательного устройства представляет собой фарфоровую трубку с внутренним радиусом R01 = 10 мм и толщиной стенки δ = 2 мм, нагреваемую внутренним токонесущим стержнем с удельным сопротивлением материала ρ = 4⋅10─ 6 Ом·м. Найти перепад температур на стенках трубки, если по стержню идет ток I = 100 А. Теплопроводность фарфора λ = 1 Вт/м·К.
Ответ
Перепад температур может быть определен по закону теплопроводности Фурье:
Плотность теплового потока можно связать с мощностью тока и боковой поверхностью нагревательного элемента, через которую происходит перенос тепла, Sбок :