Română celebrul fizician Lenz si fizicianul englez Joule efectuarea de experimente pe acțiunea termică a curentului electric, în mod independent unul față de celălalt derivat Joule-Lenz. Această relație de drept reflectă cantitatea de căldură a evoluat în conductorul, iar curentul electric care circulă pe conductorul pentru o perioadă predeterminată de timp.
Proprietățile curentului electric
Când curentul electric trece prin fir metalic, electronii sunt în mod constant cu care se confruntă cu diverse particule străine. Acest lucru poate fi molecule neutre convenționale, sau molecule care au pierdut electroni. Un electron în mișcare poate fi scindată dintr-o moleculă neutră are un electron. Ca rezultat, energia cinetică este pierdută, și în loc de molecula este formată dintr-un ion pozitiv. In alte cazuri, electronul, dimpotrivă, conectat la ionul pozitiv și să formeze o moleculă neutră.
În timpul coliziunii dintre electroni și molecule are loc consumul de energie este transformată suplimentar în căldură. Costuri o anumită cantitate de energie asociat cu toate mișcările, în timpul căreia a trebuit să depășească rezistență. În acest moment, conversia muncii cheltuită în depășirea rezistenței la frecare în energia termică.
Rezistența în conductori electrici are aceleași caracteristici ca și o rezistență convențională. Pentru a conduce curentul prin conductorul, sursa de curent este cheltuit o anumită cantitate de energie este transformată în căldură. Această conversie este doar reflectă Joule - Lenz, de asemenea, cunoscut sub numele de legea efectului Joule.
formula încălzire Joule și definiția
Potrivit încălzirii Joule, curentul electric care trece prin conductorul, urmat de cantitatea de căldură direct proporțională cu pătratul curentului și a rezistenței, iar timpul acestui curent curge prin conductor.
Într-o formulă Joule-Lenz exprimată după cum urmează: Q = I2Rt. în care Q indică numărul de căldură selectat, I - amperaj, R - rezistența conductorului, t - perioada de timp. Valoarea „k“ reprezintă echivalentul termic al muncii, și este utilizat în cazurile în care cantitatea de căldură măsurată în calorii, curentul - în Amperi. rezistență - în ohmi, și de timp - în câteva secunde. Valoarea numerică a unei este de 0,24, ceea ce corespunde unui curent de 1 amper, cu care rezistența conductorului 1 ohm, alocă 1 secundă cantitate de căldură egală cu 0,24 kcal. Prin urmare, pentru a calcula cantitatea de căldură extrasă în formula calorii se aplică Q = 0,24I2Rt.
Când se utilizează sistemul de măsurare a cantității de căldură SI de unități se face în jouli, deci valoarea „k“, astfel cum este aplicată legea Joule, să fie egal cu 1, iar formula este: Q = I2Rt. În conformitate cu legea lui Ohm I = U / R Dacă această putere valoare actuală de bază este substituit în formulă, acesta va deveni, după cum urmează: Q = (/ R U2) t.
Formula de bază Q = I 2 Rt foarte adecvat pentru utilizare în calcularea cantității de căldură care este eliberată în cazul conectării în serie. Puterea actuală în toți conductorii vor fi la fel. La conectarea mai multor conductori, fiecare dintre care oferă multă căldură, care este proporțională cu rezistența conductorului. Dacă conectați secvențial trei fire identice de cupru, fier și Nichelină, cantitatea maximă de căldură care urmează să fie alocate în trecut. Acest lucru este asociat cu cea mai mare Nichelină rezistivitate și încălzirea puternică a firului.
În paralel a conductorilor, valoarea curentului electric în fiecare dintre ele va fi diferit, iar tensiunea la capetele - în mod egal. În acest caz, calculul este mai adecvat formula Q = (U2 / R) t. Cantitatea de căldură generată de conductor, va fi invers proporțională cu conductivitatea. Astfel, Joule - Lenz utilizat pe scară largă pentru calculul instalațiilor electrice de iluminat, de încălzire și de încălzire diverse dispozitive și alte dispozitive legate de conversia energiei electrice în energie termică.