Weerstandsdraad is draad bedoeld voor het maken van elektrische weerstanden (die worden gebruikt om de stroomsterkte in een circuit te regelen). Het is beter als de gebruikte legering een hoge soortelijke weerstand heeft, omdat er dan een kortere draad gebruikt kan worden. In veel situaties is de stabiliteit van de weerstand van primair belang, en daarom spelen de temperatuurcoëfficiënt van de soortelijke weerstand en de corrosiebestendigheid van de legering een grote rol bij de materiaalkeuze.
Bij gebruik van weerstandsdraad voor verwarmingselementen (in elektrische kachels, broodroosters en dergelijke) zijn een hoge soortelijke weerstand en oxidatiebestendigheid belangrijk.
Soms is een weerstandsdraad geïsoleerd met keramisch poeder en omhuld door een buis van een andere legering. Dergelijke verwarmingselementen worden gebruikt in elektrische ovens en boilers, en in speciale uitvoeringen voor kookplaten.
DraadEen touw bestaat uit meerdere strengen metaaldraad die in een spiraalvorm zijn gedraaid en zo een samengesteld "touw" vormen, in een patroon dat bekend staat als "gelegd touw". Staalkabels met een grotere diameter bestaan uit meerdere strengen van dergelijk gelegd touw in een patroon dat bekend staat als "kabelgelegd”.
De staaldraden voor staalkabels worden normaal gesproken gemaakt van ongelegeerd koolstofstaal met een koolstofgehalte van 0,4 tot 0,95%. De zeer hoge sterkte van de kabeldraden maakt het mogelijk dat staalkabels grote trekkrachten kunnen weerstaan en over schijven met relatief kleine diameters kunnen lopen.
Bij de zogenaamde kruisgelegeerde strengen kruisen de draden van de verschillende lagen elkaar. Bij de meest gebruikte parallelle strengen is de lengte van alle draadlagen gelijk en lopen de draden van twee willekeurige overlappende lagen parallel, wat resulteert in lineair contact. De draad van de buitenste laag wordt ondersteund door twee draden van de binnenste laag. Deze draden liggen naast elkaar over de gehele lengte van de streng. Parallelle strengen worden in één bewerking vervaardigd. De treksterkte van staalkabels met dit type streng is altijd veel groter dan die van (zelden gebruikte) kruisgelegeerde strengen. Parallelle strengen met twee draadlagen hebben de constructie Filler, Seale of Warrington.
In principe zijn spiraalkabels ronde strengen, omdat ze bestaan uit lagen draden die spiraalvormig rond een kern zijn gelegd, waarbij ten minste één laag draden in de tegenovergestelde richting van de buitenste laag is gelegd. Spiraalkabels kunnen zo gedimensioneerd worden dat ze niet roteren, wat betekent dat het koppel onder spanning vrijwel nul is. De open spiraalkabel bestaat alleen uit ronde draden. De half- en volledig vergrendelde spiraalkabel hebben altijd een kern van ronde draden. De vergrendelde spiraalkabels hebben een of meer buitenste lagen van profieldraden. Ze hebben als voordeel dat hun constructie de penetratie van vuil en water in grotere mate voorkomt en ze ook beschermt tegen verlies van smeermiddel. Bovendien hebben ze nog een belangrijk voordeel: de uiteinden van een gebroken buitenste draad kunnen de kabel niet verlaten als deze de juiste afmetingen heeft.
Gevlochten draad bestaat uit een aantal kleine draadjes die samen zijn gebundeld of gewikkeld tot een grotere geleider. Gevlochten draad is flexibeler dan massieve draad met dezelfde totale doorsnede. Gevlochten draad wordt gebruikt wanneerhogere weerstandDit is nodig om metaalmoeheid te voorkomen. Dergelijke situaties omvatten verbindingen tussen printplaten in apparaten met meerdere printplaten, waar de stijfheid van massieve draden te veel spanning zou veroorzaken als gevolg van beweging tijdens montage of onderhoud; netsnoeren voor huishoudelijke apparaten; kabels voor muziekinstrumenten; kabels voor computermuizen; kabels voor laselektroden; stuurkabels die bewegende machineonderdelen verbinden; kabels voor mijnbouwmachines; kabels voor aanhangwagens; en tal van andere toepassingen.
Bij hoge frequenties loopt de stroom door het skineffect dicht bij het oppervlak van de draad, wat resulteert in een verhoogd vermogensverlies in de draad. Gevlochten draad lijkt dit effect te verminderen, omdat het totale oppervlak van de strengen groter is dan het oppervlak van een equivalente massieve draad. Gewone gevlochten draad vermindert het skineffect echter niet, omdat alle strengen kortgesloten zijn en zich gedragen als één enkele geleider. Een gevlochten draad zal hebbenhogere weerstandEen gevlochten draad heeft een dunnere draad dan een massieve draad met dezelfde diameter, omdat de doorsnede van de gevlochten draad niet volledig uit koper bestaat; er zijn onvermijdelijke openingen tussen de draden (dit is het probleem van de cirkelpakking voor cirkels binnen een cirkel). Een gevlochten draad met dezelfde doorsnede als een massieve draad heeft dezelfde equivalente draaddikte en is altijd een grotere diameter.
Voor veel hoogfrequente toepassingen is het nabijheidseffect echter ernstiger dan het skineffect, en in sommige beperkte gevallen kan een eenvoudige meeraderige draad het nabijheidseffect verminderen. Voor betere prestaties bij hoge frequenties kan litzdraad worden gebruikt, waarbij de afzonderlijke strengen geïsoleerd en in speciale patronen gedraaid zijn.
Hoe meer afzonderlijke draadjes een draadbundel bevat, hoe flexibeler, knikbestendiger, breukbestendiger en sterker de draad wordt. Meer draadjes verhogen echter de complexiteit en de kosten van de productie.
Om geometrische redenen is het laagste aantal strengen dat doorgaans wordt gezien 7: één in het midden, met 6 eromheen die er dicht tegenaan liggen. Het volgende niveau is 19, wat een extra laag van 12 strengen bovenop de 7 is. Daarna varieert het aantal, maar 37 en 49 komen vaak voor, vervolgens in de orde van 70 tot 100 (het exacte aantal is niet meer vast te stellen). Nog grotere aantallen worden doorgaans alleen in zeer dikke kabels aangetroffen.
Voor toepassingen waarbij de draad beweegt, is 19 de laagste aanbevolen waarde (7 mag alleen worden gebruikt bij toepassingen waarbij de draad wordt geplaatst en vervolgens niet beweegt), en 49 is veel beter. Voor toepassingen met constante, herhaalde beweging, zoals assemblagerobots en hoofdtelefoondraden, is 70 tot 100 een vereiste.
Voor toepassingen die nog meer flexibiliteit vereisen, worden nog meer strengen gebruikt (laskabels zijn hiervan een bekend voorbeeld, maar ook toepassingen waarbij draden in krappe ruimtes moeten worden verplaatst). Een voorbeeld is een 2/0-draad, gemaakt van 5292 strengen van 36 gauge draad. De strengen worden georganiseerd door eerst een bundel van 7 strengen te maken. Vervolgens worden 7 van deze bundels samengevoegd tot superbundels. Ten slotte worden 108 superbundels gebruikt om de uiteindelijke kabel te maken. Elke groep draden is in een helix gewikkeld, zodat wanneer de draad wordt gebogen, het uitgerekte deel van een bundel langs de helix naar een samengedrukt deel beweegt, waardoor de draad minder spanning ondervindt.
150 0000 2421