Kai srovė praeina, beveik visi laidininkai gali generuoti šilumą. Tačiau ne visi laidininkai tinka šildymo elementams. Reikalingas tinkamas elektrinių, mechaninių ir cheminių savybių derinys. Toliau pateikiamos kelios funkcijos, kurios yra svarbios šildymo elemento konstrukcijai.
Atsparumas: Kad generuotų šilumą, šildymo elementas turi turėti pakankamą varžą. Tačiau atsparumas negali būti pakankamai didelis, kad taptų izoliatoriumi. Atsparumas yra lygus varžai, padaugintai iš laidininko ilgio, padalyto iš laidininko skerspjūvio. Tam tikram skerspjūviui, norint gauti trumpesnį laidininką, naudojama didelės varžos medžiaga.
Kaitinimo elementas Varža, ilgis, santykio skerspjūvio funkcija
Atsparumas oksidacijai: šiluma paprastai pagreitina metalų ir keramikos oksidaciją. Oksidacija sunaudoja kaitinimo elementą, sumažindama jo talpą arba sugadindama jo struktūrą. Tai riboja šildymo elemento tarnavimo laiką. Metaliniams kaitinimo elementams lydiniai formuojami su oksidais, kurie padeda atsispirti oksidacijai suformuodami pasyvavimo sluoksnį. Keraminiams kaitinimo elementams dažniausiai naudojama apsauginė antioksidacinė SiO2 arba Al2O3 skalė. Kaitinimo elementai, kurie netinka naudoti oksiduojančioje aplinkoje, pavyzdžiui, grafitas, dažniausiai naudojami vakuuminėse krosnyse arba krosnyse, kuriose yra neoksiduojančių atmosferos dujų, tokių kaip H2, N2, Ar arba He, kur nėra oro. šildymo kameroje.
Atsparumo temperatūrai koeficientas: atkreipkite dėmesį, kad medžiagos savitoji varža kinta priklausomai nuo temperatūros. Daugumoje laidininkų varža didėja didėjant temperatūrai. Šis reiškinys kai kurias medžiagas paveikia stipriau nei kitas. Aukštos temperatūros atsparumo koeficientas daugiausia naudojamas šiluminiuose įrenginiuose. Karščiuojant paprastai pageidautina naudoti mažesnę vertę. Nors kai kuriais atvejais pasipriešinimo pokyčius galima tiksliai numatyti, norint suteikti daugiau galios, reikia smarkiai padidinti pasipriešinimą. Norint pritaikyti sistemą prie besikeičiančios varžos, naudojamos valdymo arba grįžtamojo ryšio sistemos.
