CHIEDI AL TUO INSEGNANTE DI SCIENZE

DOMANDA: Come funziona un tostapane e come sa quando il toast è pronto?

RISPOSTA: Un tostapane, come tante cose che usiamo nella vita di tutti i giorni, sembra abbastanza semplice ma in realtà nasconde alcuni principi scientifici utili e incredibili. In effetti, il filo nel tostapane diventa rovente, ma il cavo che porta al tostapane rimane praticamente a temperatura ambiente. Deve avere qualcosa a che fare con il tipo di cavi utilizzati. Il “segreto” del tostapane è il filo di nicromo avvolto attorno a sottili fogli di mica. Puoi vedere il filo di nicromo rosso brillante quando scruti nel tostapane. Il filo di nichelcromo è una lega, una miscela di nichel e cromo. È lo stesso tipo di filo utilizzato negli asciugacapelli, nelle asciugatrici, nelle stufe elettriche e nelle stufe elettriche.

Il nichelcromo ha due proprietà che lo rendono un grande produttore di calore. Il primo è che il nicromo ha una resistenza piuttosto elevata agli elettroni. Sappiamo che tutto è composto da atomi, le particelle più piccole conosciute. All'interno dell'atomo, minuscoli elettroni negativi orbitano attorno a un denso nucleo positivo, proprio come i pianeti che orbitano attorno al sole. Nel nicromo, alcuni di questi elettroni non si comportano bene. Invece di orbitare, migrano attraverso il filo e urtano gli atomi, facendoli vibrare. Le vibrazioni, le scosse e la resistenza elettrica riscaldano il filo, emettendo radiazioni infrarosse. La radiazione infrarossa secca il pane e ne carbonizza la superficie. Basta aggiungere burro di arachidi e marmellata!

La seconda proprietà unica del filo di nicromo è che non si ossida se riscaldato. Ciò significa che può diventare piuttosto caldo senza deteriorarsi e bruciarsi. Inoltre, il nichelcromo non arrugginisce facilmente, quindi non avrai un pane dal sapore metallico.

Come fa il tostapane a sapere quando il toast è pronto? Il metodo più vecchio utilizza una striscia bimetallica. Una striscia bimetallica viene utilizzata per convertire una variazione di temperatura in movimento meccanico. Due strisce di metallo, ottone e nichel, sono fuse o inserite insieme, ciascuna con un tasso di espansione diverso. Il diverso tasso di espansione costringe la striscia di metallo a piegarsi in un modo quando viene riscaldata. L'ottone si espande più del nichel, quindi l'ottone si trova sul lato esterno della curva. Quando la striscia si riscalda, si piega e alla fine rilascia un interruttore e il toast si apre. La striscia bimetallica funziona in modo molto simile a un termostato che accende e spegne la nostra fornace.

I tostapane più recenti utilizzano un semplice circuito con microchip, condensatore di carica ed elettromagnete. Il controllo dell'oscurità (toast chiaro o scuro) è un resistore variabile. Il condensatore si carica attraverso il resistore e, quando viene raggiunta la tensione corretta, l'elettromagnete viene rilasciato e il toast fa scoppiare. Lo stesso tipo di meccanismo viene utilizzato per regolare i tergicristalli.

Il tostapane nacque dall'esigenza di fare toast senza fuoco acceso, e i primi furono realizzati dalla General Electric nel 1909. Avevano un elemento riscaldante a filo su una base di porcellana e il tostapane doveva essere scollegato altrimenti il ​​toast si sarebbe guastato. bruciare. Il tostapane pop-up è arrivato più tardi.

controlli

Fonti: hotstuffworks Invia commenti e domande a: [email protected]. Larry Scheckel è un insegnante di fisica in pensione della Tomah High School.

Ricevi notizie locali direttamente nella tua casella di posta!

Giornalista

Il Tomah Area Community Theatre è entusiasta di annunciare la produzione di "Disney's Newsies", un musical basato sulla storia vera di un gruppo di...

DOMANDA: L'ammoniaca nella tintura per capelli è dannosa?

La Tomah Health Community Foundation sta lavorando per aiutare a mantenere sicuri i quartieri locali. I membri della Fondazione hanno presentato un assegno di $ 1.000 a Tomah P...

La terza riunione annuale multiclasse dei diplomati dal 1950 al 1959 della Tomah High School si terrà venerdì 8 settembre al Cranberry Country...

TORRE DELL'ORSO