از یک یا چند المنت تهیه شده است که بر روی یک فنچ از جنس استیل یا برنج یا فولاد ضد زنگ قرار دارد و برای موارد مختلف مانند گرم کردن آب و غیره استفاده می شود. درحالحاضر چند نوع المنت میله ای مختلف مانند المنت میله ای پرهدار، ۱۲ ولت و المنت ۳۰۰ وات وجود دارد که از هر یک میتوان در دستگاههای مختلفی همچون کورهها، ماشینهای ظرفشویی وانواع لباس خشککن، صنعت شیشهسازی، سردخانه و .. استفاده کرد. سیم المنت در صنعت به شکل تنها کاربرد ندارد چون خطراتی چون احتمال برق گرفتگی وجود دارد. آیا المنت حرارتی به مقاومت زیادی نیاز دارد یا باید مقاومت آن کم باشد؟ اگر مقاومت را دوبرابر کنید، نیروی به دست آمده هم دو برابر می شود (خوب!)، اما اگر جریان را دو برابر کنید، نیروی به دست آمده چهار برابر می شود (عالی!). اما اگر حتی در فاصله یک متری از آن قرار گیرید، حرارت به دست آمده از یک لامپ 100 وات به اندازه ای ضعیف است که به شما نمی رسد. این مسئله ممکن است کمی سردرگم کننده به نظر رسد اما هم به لحاظ ریاضی و هم به لحاظ شهودی به سادگی می توان متوجه آن شد.

المنت حرارتی چیست

این یک المنت پیوسته است، که از نقطه آبی شروع می شود، انحنا یافته و شکل ماز می یابد تا این که به نقطه قرمز می رسد. دلایل خوب مختلفی وجود دارد که نیکروم را به محبوب ترین ماده برای المنت های حرارتی تبدیل کرده است: این آلیاژ دارای نقطه ذوب بسیار بالایی است (حدود 1400 درجه سانتی گراد یا 2550 درجه فارنهایت)، اکسید نمی شود (حتی در دماهای بالا)، وقتی حرارت می یابد چندان منبسط نمی شود، و دارای مقاومت نسبتا معقولی است (نه چندان کم و نه چندان زیاد اما به شکل معقولی ثابت) (این آلیاژ بین دمای اتاق و حداکثر دمای کار خود تنها به اندازه 10 درصد انبساط می یابد). برخلاف آتش الکتریکی ساده ما در عکس بالا، که همیشه با حداکثر نیرو کار می کند، المنت یک اتو باید بین حالت های نیروی کم و زیاد در گردش باشد تا هر دو وضعیت اتو و عدم استفاده را پوشش دهد.

چنین اهدافی با یک ترموستات ساده حاصل می شود. اگر تا به حال به یک لامپ رشته ای نزدیک شده باشید، متوجه هستید لامپ به اندازه ای داغ می شود که اگر به آن دست بزنید دست شما را می سوزاند (چنین کاری را امتحان نکنید). دلیل ندارد که این المنت شکل دیگری داشته باشد چرا که باید حرارت را دقیقا زیر یک ماهی تابه متمرکز کند – و این شکل، کارآمدترین راه دستیابی به چنین هدفی است. زمانی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، با رنگ سرخ می درخشد و انرژی الکتریکی عبوری را به حرارت تبدیل می کند که آن را از همه جهات بازتاب می دهد. این المنت هیچ گاه مانند سیم های توستر با رنگ سرخ نخواهند درخشید زیرا در حالت عادی به آن اندازه داغ نمی شود. اعداد خود گویا هستند: نیکروم یک رسانای متوسط با مقاومت معتدل است و به هیچ وجه به یک عایق نزدیک نیست. V/R باشد، با نزدیک شدن R به بی نهایت، I هم به صفر میل می کند). از سیم المنت به تنهایی نمی توان به صورت مستقیم استفاده کرد زیرا هم احتمال برق گرفتگی دارد و هم انتقال دما به صورت کند انجام می شود و همین موجب شکستگی سیم المنت می شود به همین دلیل سیم المنت ها را با توجه به نوع استفاده درون روکش های عایق شده قرار می دهند که این روکش ها انتقال دهی دما را بهتر می کنند و هم احتمال برق گرفتگی و اتصال الکتریکی را به صفر می رسانند.

ما اغلب به حرارت الکتریکی – آن چه المنت های حرارتی انجام می دهند – با عنوان «حرارت ژول» یا «حرارت مقاومت» اشاره می کنیم چنان که گویی مقاومت تنها عاملی است که اهمیت دارد. المنت یک رشته سیم نیمه هادی معمولا از جنس نیکل و آهن و یا آلیاژهای مهم همراه با مقاومت سیمی است. المنت یک رشته سیم نیمه هادی همراه با مقاومت است که خاصیت داغ شوندگی و تحمل جریان الکتریکی بالا را دارا هستند ، به طور نمونه اگر جریان الکتریکی زیادی در یک سیم نازک ساده به شکل المنت برقرار شود ( اتصال کوتاه ) سیم در عرض چند صدم ثانیه ذوب می شود اما المنت ها این خاصیت را ندارند و جریان های بسیار زیادی را می توانند تحمل کنند ، جنس اصلی المنت ها از جنس نیکروم یا نیکل – کروم است و دارای توان ها یا قدرت های متفاوتی می باشند که انواع آن را در بازار با قیمت بسیار ارزان می توان یافت نمود بیشترین کاربرد المنت ها در بخاری های برقی و آبگرمکن های برقی و سماور برقی و اتو بخار و همچنین چای ساز ها می باشد که کاربردهای فراوان این قطعه قابل نوشتن نیست ، از المنت های کوچک در سشوارها نیز برای افزایش حرارات باد سشوار استفاده قیمت المنت میله ای می شود .

گاهی نیکروم به صورت ساده به همان شکلی که هست استفاده می شود؛ اما گاهی هم آن را در مواد سرامیکی جای می دهند تا آن را محکم تر و ماندگارتر سازند (سرامیک در خصوص دماهای بالا بسیار خوب عمل می کند و حرارت یافتن و سرد شدن مداوم تاثیری روی آن ندارد). مطالب ذکر شده باعث می شود المنت های حرارتی بسیار ساده و سرراست به نظر رسند، اما در حقیقت عوامل مختلفی وجود دارد که باید در زمان طراحی مورد توجه مهندسان برق قرار گیرد. المنت های مبتنی بر نیکل معمولا نیکروم هستند، یعنی آلیاژی (ترکیبی از فلزات و گاهی سایر عناصر شیمیایی) که تقریبا از 80 درصد نیکل و 20 درصد کرومیوم تشکیل شده است (نسبت های دیگری از این ترکیب نیز وجود دارد اما نسبت 80 به 20 از همه رایج تر است).

دقت: ترموکوپل های نوع T در ۱± درجه سانتیگراد یا ± ۰٫۷۵ درصد هر کدام بیشتر از همه ترموکوپل های فلزی پایه محکم ترین دقت را دارند. همچنین از جنس نیکروم با درصد خلوص ۱۰۰٪ در رشته سیمهای به کار رفته است. تور هگبوم در کتاب عالی خود در این زمینه (نگاه کنید به منابع زیر)، تقریبا 20 تا 30 عامل مختلفی را ذکر می کند که بر عملکرد یک المنت معمول حرارتی تاثیر می گذارد، از جمله موضوعات بدیهی همچون ولتاژ و جریان، طول و قطر المنت، نوع ماده، و دمای کار وسیله. در اين نوع ترموكوپل به دليل نوع ساختار قسمت اتصال الكتريكي توسط هد محافظت ميشود و باعث سهولت نصب اتصال الكتريكي گرديده و همچنين تعويض و يا تغيير كابل رابط به سادگي و بدون نياز به تعويض خود سنسور توسط خود مصرف كننده امكان پذير ميباشد. در این مقاله به المنت های صنعتی برقی و المنت ها کم مصرف اشاره کردیم.