Élément chauffant

Un élément chauffant est un composant électrique qui a pour rôle la production de chaleur par conversion par effet Joule du courant électrique qui le traverse[1]. Le courant électrique passant au travers de l'élément rencontre une résistance ce qui chauffe l'élément. Contrairement à l'effet Peltier, ce processus est indépendant de la direction du courant.

Symbole d'un élément chauffant.

Considérant que mis à part les supraconducteurs, tous les composants électriques opposent une résistance au passage du courant et produisent de ce fait de la chaleur, seuls les composants conçus pour la production de chaleur sont qualifiés d'éléments chauffants.

La plupart des éléments chauffants sont composés de nichrome, un alliage de 80 % de nickel et 20 % de chrome.

Types d'éléments chauffants

Métaux

Câble résistant: Les éléments chauffants métalliques peuvent être des câbles ou des rubans, droits ou enroulés. Ils sont utilisés dans plusieurs appareils de chauffage communs comme des grille-pains et sèche-cheveux, des fournaises industrielles, du chauffage au sol, etc. Les matériaux les plus utilisés sont:

  • Nichrome: La plupart des éléments chauffants résistants sous forme de câble utilisent du nichrome 80/20 (80% nickel, 20% chrome) en câble ou ruban. Nichrome 80/20 est un matériau idéal, car il a une résistance relativement élevée et forme une surface adhérente d'oxyde de chrome lorsque chauffé pour la première fois. Le matériau sous cette couche n'oxydera pas, ce qui empêchera le câble de se briser ou de brûler.
  • Câbles Kanthal (FeCrAl)
  • Alliages Cupronickel (CuNi) pour du chauffage à basse température

Céramiques et semi-conducteurs
  • Le disiliciure de molybdène (MoSi2), un composé intermétallique, est une céramique réfractaire principalement utilisée dans les éléments chauffants. Il a une densité moyenne, un point de fusion de 2 030 °C et est conducteur. À hautes températures, le composé produit une couche de passivation de dioxyde de silicium, le protégeant ainsi de s'oxyder davantage.

Sources
  1. « Heating Elements, Electric / Electrical Elements » (consulté le )
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