陶瓷發熱體元件是將電熱體與陶瓷經過高溫燒結，固著在一起制成的一種發熱元件，能根據本體溫度的高低調節電阻大小，從而能將溫度恒定在設定值，不會過熱，具有節能、安全、壽命長等特點。這種取暖器在工作時不發光，無明火、無氧耗、送風柔和、具有自動恒溫功能。“PTC”陶瓷取暖器輸出功率在800到1250瓦，可以隨意調節溫度，工作時無光耗，有自動開關裝置，高效節能，省電安全。目前“PTC”陶瓷取暖器用途大部分在家庭中的浴室暖風機和一些小臥室供暖。

 

陶瓷加熱器的科學原理

要了解陶瓷加熱器的設計和操作中涉及的重要科學原理。我們需要首先解決電阻加熱問題。如前所述，陶瓷加熱器通過電阻加熱或也稱為焦耳或歐姆加熱的原理工作。電阻加熱是在電流通過材料時由于電阻損耗而產生熱量的現象。它是將電能轉化為熱能的一種形式。這種轉變對電加熱器是有益的，因為電阻損耗提高了它們的效率。然而，這種效應在某些情況下是不希望的，例如在電力傳輸和分配以及運行大多數類型的電子設備和設備中。

 

焦耳第一定律或焦耳-楞次定律在數學上顯示了所產生的熱能與輸入電參數之間的關系。該定律指出，單位時間的熱量，即加熱功率（P），與電流（I）和電阻（R）的平方的乘積成正比，用數學方程表示：P=I2R。

 

分子水平的電阻加熱

電阻加熱現象可以通過在分子水平上觀察電流流動期間材料內部發生的情況來解釋。

 

當導體中兩點之間存在電勢差時，會產生電場，加速其最外層的自由電子在原子間移動，從而為這些電子提供動能。電子從電位較高的點移動到電位較低的點。電子流的速率被稱為電流，一個基本的電參數。電流與電壓（V）、兩點之間的電位差成正比，與電阻成反比；這種關系由數學方程表示：I = V/R。

 

當這些電子流向電位較低的點時，它們會與構成材料的原子、其他電子和雜質發生碰撞，從而引起分子的振動。除此之外，還存在阻礙電子流動的相反力。當電子流向較低的電位時，這些碰撞和相反的力會產生摩擦。為了克服電子運動過程中的摩擦，電子必須根據材料產生的熱量做功。材料（或本文中的加熱元件）產生的熱量被用來提高其周圍物體的溫度。

 

電阻的外在屬性

電阻是材料的一種外在屬性，是指對電流或電子流動的反作用力。作為一種外在性質，它取決于材料的長度 (l) 和橫截面積 (A)，其值可由 R = ρL/A 計算得出。在這個等式中，ρ 是電阻率，它是一種固有屬性，隨材料的溫度而變化。

 

除超導體外，所有材料都具有一定程度的電阻。對于被歸類為良好加熱元件的材料，它必須具有足夠的內阻。具有更高電阻的材料更有效地阻礙電流流動并產生更多熱量。然而，作為絕緣體的材料的電阻不應該非常高。