Beste Konfiguration für 400-W-Widerstandsheizgeräte

Angenommen, ich wollte eine große Aluminiumscheibe mit Joule-Heizung erwärmen. Ich würde eine seiner flachen Flächen verwenden, die einen Radius von etwa einem Fuß (30 cm, SA = 0,28 m²) und genügend Widerstände hat, um 400 W Energie abzuleiten.

Wenn ich 12 V über einen Stromkreis verwende:

P = V^2/R

P = 320W

U = 12 V

R = 0,45 Ohm

und der Strom für eine solche Schaltung wäre I = V / R = 12 / 0,45 = ~ 27 A (was sehr hoch erscheint)

Ist das richtig? Ist diese Art der Einrichtung "sicher"?

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Und bei Interesse:

Wenn Sie diese Schaltung bauen würden, wie würden Sie Widerstände mit einem beliebigen R-Wert anordnen, während:

1. Verteilen der Wärme über eine große Oberfläche (1 Fuß Radius).
2. Bleiben unter 100W pro Widerstand
3. Aufrechterhaltung des gesamten Schaltungswiderstands von R = 0,45 Ohm so genau wie möglich

Hier ist ein Versuch von mir mit 10 parallelen 4-Ohm-Widerständen (0,4 Ohm Schaltungswiderstand):

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Wenn Sie denken, dass es sicher/lohnend ist, bin ich offen für Setups mit höherer Spannung, aber aus irgendeinem Grund scheinen 12 V der Standard zu sein.

Auch wenn ich PWM (DC) verwenden wollte, um den Ausgang dieser Schaltung zu steuern, was wäre der billigste und effizienteste Weg, dies mit Arduino einzurichten?

Meine Scheibe wiegt etwa 10,8 kg mit einer spezifischen Wärmekapazität (Al) = 0,9 J/gC

Also habe ich 320 W gewählt, weil ich damit alle 5 Minuten um 10 °C heizen könnte:

0,9*10800*10/320 =~ 300 Sek. = 5 Min