Placa bimetàl·lica i el seu ús en enginyeria elèctrica
Una placa bimetàl·lica és una placa feta especialment d'un parell de metalls diferents o d'un bimetall. Aquestes plaques s'utilitzen tradicionalment en sensors termomecànics.
Bimetàl·lics o connectats mecànicament dues peces de metalls diferents amb diferents graus d'expansió tèrmica tenen una característica força interessant que és la següent.
Si un parell de plaques idèntiques, és a dir, fetes del mateix metall i de les mateixes dimensions, són sotmeses a escalfament, s'allargaran en la mateixa mesura. Però si les plaques estan fetes de diferents metalls (per exemple, un de coure i l'altre de ferro), aleshores quan s'escalfen junts, a causa d'una expansió tèrmica diferent, les plaques s'allargaran de diferents maneres.
Dues plaques soldades, soldades o reblonades formen una placa bimetàl·lica. Un extrem d'aquesta placa normalment es fixa estàticament en un suport estacionari dins del dispositiu, i l'altre és lliure de moure's segons la temperatura actual de la placa en conjunt.
Aquestes plaques per a diversos propòsits solen estar fetes de llautó i invar (invar és un aliatge de níquel i ferro).Com a resultat de l'escalfament, la placa es doblegarà cap al metall amb menys expansió tèrmica i l'extrem lliure de la placa es mourà com a resultat de la deformació. Les plaques són efectives en un rang de temperatures molt ampli.
L'ús de plaques bimetàl·liques en enginyeria elèctrica
En fusibles i termòstats, les plaques bimetàl·liques controlen l'estat dels contactes elèctrics. La placa obre o tanca el circuit element de calefacció, talla el subministrament elèctric a la caldera, etc.
En els dissenys més senzills, els contactes s'ajunten i se separen lentament, en d'altres més fantasiosos, uns quants mil·límetres en un salt brusc (es poden escoltar clics característics de la planxa durant la planxa o d'un escalfador domèstic ajustat a una determinada temperatura).
En una bullidora elèctrica, els contactes de la placa bimetàl·lica la protegeixen del sobreescalfament i de l'interior tallacircuits — cablejat contra la superació del valor de corrent admissible.
L'anomenada relés tèrmics o disjuntors que requereixen un reinici manual després que el personal hagi esborrat la falla: una placa bimetàl·lica aquí i allà.
V arrancadors per a làmpades fluorescents i en els circuits de control dels motors elèctrics, s'utilitzen plaques bimetàl·liques per canviar el mode de funcionament del dispositiu després d'engegar-lo. Quan s'engega el dispositiu, la placa s'engega i es continua escalfant.
En aquest cas, les plaques bimetàl·liques estan equipades amb un escalfador i contacte especials, hi ha una bobina de calefacció feta de filferro d'alta resistència o la placa s'escalfa directament pel corrent que hi passa. Així és com funcionen alguns relés de protecció i generadors de polsos de commutació. Si el motor es sobreescalfa durant el funcionament, el relé funcionarà i desconnectarà el motor de la xarxa.
V Eines de mesura, de fet, en els termòmetres de placa bimetàl·lica amb escalfador, també s'utilitza aquest efecte. Per obtenir un voltímetre o amperímetre, la placa s'encén de diferents maneres.
Aquest dispositiu energèticament, per descomptat, és cobdiciós, però no hi ha peces que es freguen mecànicament, és resistent a les vibracions, resistent a la contaminació i es recupera en cas d'humitat.
Els aparells de mesura d'aquest tipus, sobre plaques bimetàl·liques, encara s'utilitzen amb èxit en l'electrònica de l'automòbil.