Je voulais d'abord savoir pourquoi les bobines sont enroulées?

Supposons que le fil mesure 10 m de long. Si vous ne l'enroulez pas, une partie de la chaleur qu'elle produit est «ici» et une partie de la chaleur est à 10 m. L'enrouler signifie que vous pouvez chauffer une petite zone au lieu d'une longue zone maigre de 10 m de long.

quand les bobines sont trop étirées les unes des autres, elles sont froides et quand elles sont rapprochées, elles sont chaudes. Quelle est la raison de cela si la résistance ne change pas, qu'un fil soit droit ou droit?

La température des bobines dépend non seulement de la quantité de chaleur qu'elles produisent ( \ $ I ^ 2R \ $ ) mais aussi de la quantité de chaleur qu'elles perdent dans l'environnement . Si vous étirez la bobine, elle a une surface globale plus grande sur laquelle la chaleur est évacuée par conduction et convection. Si vous compressez la bobine, elle perd de la chaleur sur une zone plus petite, et une grande partie de la chaleur produite par un tour de la bobine chauffe en fait les tours voisins, plutôt que d'être perdue dans l'environnement.

En plus de la réponse acceptée, les serpentins offrent également des avantages physiques en absorbant le changement de longueur lorsqu'ils sont chauffés sans s'affaisser.Le fil devient cassant après utilisation, donc le ressort de la bobine facilite le réacheminement dans le canal de la brique réfractaire si une bobine sort (chauffez le fil lorsque vous faites cela).

Je pense que les virages serrés sont soumis à plus de contraintes avec les cycles de chauffage / refroidissement, donc les serpentins évitent ces points de défaillance.

En plus de toutes les bonnes réponses: enrouler un fil change son inductance , qui est quelque chose comme la résistance, sauf que cela n'affecte que le flux de courant alternatif, pas de courant continu.Ce n'est pas la raison pour laquelle vos bobines (qui sont alimentées en courant continu ou en 50/60 Hz AC - à ces fréquences, l'inductance n'est pas suffisante pour avoir beaucoup d'importance et ne contribue pas au chauffage).Cependant, c'est une raison pour laquelle vous verrez des bobines dans autres types d'électronique, y compris les radios, les moteurs et les alimentations.Ils n'essaient pas de garder la chaleur à l'intérieur (généralement ils veulent se débarrasser du plus de chaleur possible), mais ils essaient de réguler le flux de courant en stockant de l'énergie dans des champs magnétiques.

Encore un ajout: la plupart des fils modifient leur résistance lorsqu'ils sont soumis à des contraintes mécaniques et à des déformations.La résistance augmente généralement pour presque toutes les déformations et l'effet est négligeable dans la plupart des cas.

C'est définitivement négligeable pour une batterie de chauffage, mais peut être une source d'erreur importante dans un shunt de mesure de courant.

Comme le soulignent les autres réponses, la résistance ne change pas avec la forme.Dans un four cependant, comme une ampoule, une grande partie de la chaleur est perdue par rayonnement.dans une bobine, le rayonnement infrarouge émis vers le centre de la bobine sera simplement réabsorbé du fil de l'autre côté, donc à mesure que le fil est enroulé, la surface efficace d'émission IR diminue, d'où la température augmente.La résistance augmente avec la température, pour la plupart sinon tous les métaux.Cela donne quelque chose d'un effet régulateur limitant la température.