Lessons In Electric Circuits -- Volume V (Reference) - Chapter 3

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Lessons In Electric Circuits -- Volume V

Chapter 3


CONDUCTOR AND INSULATOR TABLES


Copper wire gage table

Soild copper wire table:

Size        Diameter         Cross-sectional area       WeightAWG          inches        cir. mils     sq. inches   lb/1000 ft================================================================4/0 ——-- 0.4600 ——- 211,600 —— 0.1662 —— 640.53/0 ——-- 0.4096 ——- 167,800 —— 0.1318 —— 507.92/0 ——-- 0.3648 ——- 133,100 —— 0.1045 —— 402.8 1/0 ——-- 0.3249 ——- 105,500 —-- 0.08289 —— 319.5 1 ———- 0.2893 ——- 83,690 —— 0.06573 —— 253.5 2 ———- 0.2576 ——- 66,370 —— 0.05213 —— 200.9 3 ———- 0.2294 ——- 52,630 —— 0.04134 —— 159.3 4 ———- 0.2043 ——- 41,740 —— 0.03278 —— 126.4 5 ———- 0.1819 ——- 33,100 —— 0.02600 —— 100.2 6 ———- 0.1620 ——- 26,250 —— 0.02062 —— 79.46 7 ———- 0.1443 ——- 20,820 —— 0.01635 —— 63.02 8 ———- 0.1285 ——- 16,510 —— 0.01297 —— 49.97 9 ———- 0.1144 ——- 13,090 —— 0.01028 —— 39.63 10 ——— 0.1019 ——- 10,380 —— 0.008155 —-- 31.43 11 ——— 0.09074 ——- 8,234 —— 0.006467 —-- 24.92 12 ——— 0.08081 ——- 6,530 —— 0.005129 —-- 19.77 13 ——— 0.07196 ——- 5,178 —— 0.004067 —-- 15.68 14 ——— 0.06408 ——- 4,107 —— 0.003225 —-- 12.43 15 ——— 0.05707 ——- 3,257 —— 0.002558 —-- 9.858 16 ——— 0.05082 ——- 2,583 —— 0.002028 —-- 7.818 17 ——— 0.04526 ——- 2,048 —— 0.001609 —-- 6.20018 ——— 0.04030 ——- 1,624 —— 0.001276 —-- 4.917 19 ——— 0.03589 ——- 1,288 —— 0.001012 —-- 3.899 20 ——— 0.03196 ——- 1,022 —-- 0.0008023 —-- 3.092 21 ——— 0.02846 ——- 810.1 —-- 0.0006363 —-- 2.452 22 ——— 0.02535 ——- 642.5 —-- 0.0005046 —-- 1.945 23 ——— 0.02257 ——- 509.5 —-- 0.0004001 —-- 1.542 24 ——— 0.02010 ——- 404.0 —-- 0.0003173 —-- 1.233 25 ——— 0.01790 ——- 320.4 —-- 0.0002517 —-- 0.969926 ——— 0.01594 ——- 254.1 —-- 0.0001996 —-- 0.769227 ——— 0.01420 ——- 201.5 —-- 0.0001583 —-- 0.6100 28 ——— 0.01264 ——- 159.8 —-- 0.0001255 —-- 0.4837 29 ——— 0.01126 ——- 126.7 —-- 0.00009954 —- 0.3836 30 ——— 0.01003 ——- 100.5 —-- 0.00007894 —- 0.3042 31 ——-- 0.008928 ——- 79.70 —-- 0.00006260 —- 0.2413 32 ——-- 0.007950 ——- 63.21 —-- 0.00004964 —- 0.1913 33 ——-- 0.007080 ——- 50.13 —-- 0.00003937 —- 0.1517 34 ——-- 0.006305 ——- 39.75 —-- 0.00003122 —- 0.1203 35 ——-- 0.005615 ——- 31.52 —-- 0.00002476 — 0.09542 36 ——-- 0.005000 ——- 25.00 —-- 0.00001963 — 0.07567 37 ——-- 0.004453 ——- 19.83 —-- 0.00001557 — 0.06001 38 ——-- 0.003965 ——- 15.72 —-- 0.00001235 — 0.04759 39 ——-- 0.003531 ——- 12.47 —- 0.000009793 — 0.03774 40 ——-- 0.003145 ——- 9.888 —- 0.000007766 — 0.02993 41 ——-- 0.002800 ——- 7.842 —- 0.000006159 — 0.02374 42 ——-- 0.002494 ——- 6.219 —- 0.000004884 — 0.01882 43 ——-- 0.002221 ——- 4.932 —- 0.000003873 — 0.01493 44 ——-- 0.001978 ——- 3.911 —- 0.000003072 — 0.01184 

Copper wire ampacity table

Ampacities of copper wire, in free air at 30o C:

======================================================== |                      INSULATION TYPE:                ||         RUW, T           THW, THWN        FEP, FEPB  | |           TW               RUH            THHN, XHHW | ======================================================== Size    Current Rating   Current Rating   Current Rating AWG     @ 60 degrees C   @ 75 degrees C   @ 90 degrees C ======================================================== 20 ——-- *9 —————————-- *12.5 18 ——-- *13 —————————— 18  16 ——-- *18 —————————— 24  14 ——— 25 ————- 30 ————- 35  12 ——— 30 ————- 35 ————- 40  10 ——— 40 ————- 50 ————- 55  8 ———- 60 ————- 70 ————- 80  6 ———- 80 ————- 95 ———— 105  4 ——— 105 ———— 125 ———— 140  2 ——— 140 ———— 170 ———— 190  1 ——— 165 ———— 195 ———— 220  1/0 ——- 195 ———— 230 ———— 260   2/0 ——- 225 ———— 265 ———— 300  3/0 ——- 260 ———— 310 ———— 350  4/0 ——- 300 ———— 360 ———— 405  


* = estimated values; normally, wire gages this small are not manufactured with these insulation types.


Coefficients of specific resistance

Specific resistance at 20o C:

Material      Element/Alloy        (ohm-cmil/ft)          (ohm-cm) ====================================================================Nichrome ——- Alloy —————- 675 ————- 112.2-6Nichrome V —-- Alloy —————- 650 ————- 108.1-6Manganin ——- Alloy —————- 290 ————- 48.21-6Constantan —-- Alloy —————- 272.97 ———- 45.38-6Steel* ——— Alloy —————- 100 ————- 16.62-6Platinum —— Element ————— 63.16 ———-- 10.5-6Iron ———- Element ————— 57.81 ———-- 9.61-6Nickel ——-- Element ————— 41.69 ———-- 6.93-6Zinc ———- Element ————— 35.49 ———-- 5.90-6Molybdenum —- Element ————— 32.12 ———-- 5.34-6Tungsten —— Element ————— 31.76 ———-- 5.28-6Aluminum —— Element ————— 15.94 ———-- 2.650-6Gold ———- Element ————— 13.32 ———-- 2.214-6Copper ——-- Element ————— 10.09 ———-- 1.678-6Silver ——-- Element ————— 9.546 ———-- 1.587-6                                                       


* = Steel alloy at 99.5 percent iron, 0.5 percent carbon.


Temperature coefficients of resistance

Temperature coefficient (α) per degree C:

Material     Element/Alloy         Temp. coefficient ===================================================== Nickel ——-- Element ————— 0.005866    Iron ———- Element ————— 0.005671    Molybdenum —- Element ————— 0.004579    Tungsten —— Element ————— 0.004403    Aluminum —— Element ————— 0.004308    Copper ——-- Element ————— 0.004041    Silver ——-- Element ————— 0.003819    Platinum —— Element ————— 0.003729    Gold ———- Element ————— 0.003715    Zinc ———- Element ————— 0.003847    Steel* ——— Alloy —————- 0.003  Nichrome ——- Alloy —————- 0.00017Nichrome V —-- Alloy —————- 0.00013Manganin ——- Alloy ———— +/- 0.000015    Constantan —-- Alloy ————— -0.000074    


* = Steel alloy at 99.5 percent iron, 0.5 percent carbon


Critical temperatures for superconductors

Critical temperatures given in Kelvins

Material     Element/Alloy      Critical temperature(K)======================================================       Aluminum ——-- Element ————— 1.20Cadmium ——— Element ————— 0.56Lead ———— Element ————— 7.2Mercury ——— Element ————— 4.16Niobium ——— Element ————— 8.70Thorium ——— Element ————— 1.37Tin ————- Element ————— 3.72 Titanium ——-- Element ————— 0.39Uranium ——— ELement ————— 1.0Zinc ———— Element ————— 0.91Niobium/Tin —— Alloy —————- 18.1Cupric sulphide - Compound ————-- 1.6


Note: all critical temperatures given at zero magnetic field strength.


Dielectric strengths for insulators

Dielectric strength in kilovolts per inch (kV/in):

Material*         Dielectric strength =========================================    Vacuum ——————— 20            Air ———————— 20 to 75      Porcelain —————— 40 to 200     Paraffin Wax ————— 200 to 300    Transformer Oil ———— 400           Bakelite ——————- 300 to 550    Rubber ——————— 450 to 700    Shellac ——————-- 900           Paper ———————- 1250          Teflon ——————— 1500          Glass ———————- 2000 to 3000  Mica ———————-- 5000          


* = Materials listed are specially prepared for electrical use


Data

Tables of specific resistance and temperature coefficient of resistance for elemental materials (not alloys) were derived from figures found in the 78th edition of the CRC Handbook of Chemistry and Physics. Superconductivity data from Collier's Encyclopedia (volume 21, 1968, page 640).




Lessons In Electric Circuits copyright (C) 2000-2006 Tony R. Kuphaldt, under the terms and conditions of the Design Science License.

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