Kada struja prolazi, gotovo svi provodnici mogu proizvesti toplinu. Međutim, nisu svi vodiči prikladni za grijaće elemente. Potrebna je prava kombinacija električnih, mehaničkih i hemijskih svojstava. Sljedeće su neke od karakteristika koje su važne za dizajn grijaćih elemenata.
Otpornost: Za stvaranje topline, grijaći element mora imati dovoljan otpor. Međutim, otpor ne može biti dovoljno visok da postane izolator. Otpor je jednak otpornosti pomnoženoj sa dužinom provodnika podeljenom sa poprečnim presekom provodnika. Za dati poprečni presjek, da bi se dobio kraći vodič, koristi se materijal visoke otpornosti.
Grijaći element Otpor, dužina, funkcija poprečnog presjeka odnosa
Otpornost na oksidaciju: Toplina obično ubrzava oksidaciju metala i keramike. Oksidacija troši grijaći element, smanjujući njegov kapacitet ili oštećujući njegovu strukturu. To ograničava vijek trajanja grijaćeg elementa. Za metalne grijaće elemente, legure se formiraju s oksidima, koji pomažu u otpornosti na oksidaciju formiranjem sloja pasivacije. Za keramičke grijaće elemente najčešća je zaštitna antioksidacijska skala SiO2 ili Al2O3. Vrste grijaćih elemenata koji nisu prikladni za upotrebu u oksidirajućim sredinama, kao što je grafit, najčešće se koriste u vakuumskim pećima ili pećima koje sadrže neoksidirajuće atmosferske plinove kao što su H2, N2, Ar ili He, gdje nema zraka u komori za grejanje.
Temperaturni koeficijent otpornosti: Imajte na umu da se otpornost materijala mijenja s temperaturom. U većini vodiča otpor raste kako temperatura raste. Ova pojava utječe na neke materijale izraženije od drugih. Visokotemperaturni koeficijent otpornosti uglavnom se koristi u termičkim aplikacijama. Za groznicu je obično poželjno koristiti nižu vrijednost. Iako se promjene otpora mogu precizno predvidjeti u nekim slučajevima, potrebno je oštro povećanje otpora da bi se osigurala veća snaga. Da bi se sistem prilagodio promjenljivoj otpornosti, koriste se sistemi upravljanja ili povratne sprege.
