Lämpövaikutus nykyisestä: Joule-Lenz-lakia, esimerkkejä

Liikkuminen missä tahansa johtimessa, sähkövirta siirtää sille jonkin verran energiaa, koska johdin lämmittää. Energiansiirto suoritetaan molekyylitasolla: nykyisten elektronien vuorovaikutuksen johdon johdon ionien tai atomien kanssa, osa energiasta jää jälkimmäiseen.

Virran lämpövaikutus johtaa johtimen hiukkasten nopeampaan liikkeeseen. Sitten sen sisäinen energia nousee ja muuttuu lämpöenergiaksi.

Laskentakaava ja sen elementit

Virran lämpövaikutus voidaan vahvistaa erilaisilla kokeilla, joissa virran työ muunnetaan sisäiseksi johtavaksi energiaksi. Jälkimmäinen kasvaa. Sitten johdin antaa sen ympäröiville kappaleille, eli lämmönsiirto tapahtuu johtimen lämmityksen kanssa.

Tässä tapauksessa laskelma on seuraava: A = U * I * t.

Lämmön määrä voidaan merkitä Q. Sitten Q = A tai Q = U * I * t. Tietäen, että U = IR, saadaan Q = I * R * t, joka on muotoiltu Joule-Lenzin lakiin.

Joule-Lenzin laki termisen toiminnan lakia

Monet tutkijat tutkivat sähköä virtaavan johtimen. Merkittävimmät tulokset saatiin kuitenkin James Joule Englannista ja Emilia Khristianovich Lentsistä Venäjältä. Molemmat tutkijat työskentelivät erikseen ja päättivät kokeiden tulokset toisistaan riippumatta.

He antoivat lain, jonka avulla voimme arvioida johtimen virran vaikutuksesta saadun lämmön. Sitä kutsuttiin Joule-Lenzin lakiksi.

Tarkastellaan käytännössä virtauksen lämpövaikutusta. Otetaan seuraavat esimerkit:

1. Tavallinen lamppu.
2. Lämmityslaitteet.
3. Sulake huoneistossa.
4. Sähkökaari.

Hehkulamppu

Nykyisen lain lämpövaikutus ja lain löytäminen vaikuttivat sähkötekniikan kehittämiseen ja sähkön käytön lisäämiseen. Tapa, jolla tutkimustuloksia sovelletaan, voidaan tarkastella perinteisen hehkulampun esimerkin avulla.

Se on suunniteltu siten, että volframilangasta valmistettu lanka vedetään sisään. Tämä metalli on tulenkestoinen ja korkea spesifinen vastustuskyky. Kuljetettaessa lampun läpi, sähkövirran lämpövaikutus toteutuu.

Johtimen energia muuttuu lämpöiseksi, helix lämpenee ja alkaa hehkua. Lampun haitta on suuri energiahäviö, koska vain pienen osan energian kustannuksella alkaa hehkua. Pääosa vain lämpenee.

Jotta tämä ymmärrettäisiin paremmin, otetaan käyttöön tehokkuuskerroin, joka osoittaa työn tehokkuuden ja sähkön muuntamisen. Virran tehokkuutta ja lämpövaikutusta käytetään eri alueilla, koska tällä periaatteella on monia laitteita, jotka on valmistettu. Useimmiten nämä ovat lämmityslaitteita, sähköliesiä, kattiloita ja muita vastaavia laitteita.

Lämmityslaitteiden laite

Yleensä kaikkien lämmityslaitteiden suunnittelussa on metalli kierre, jonka tehtävänä on lämmitys. Jos vettä lämmitetään, spiraali asennetaan eristetyllä tavalla ja tällaisissa laitteissa on tarkoitus tasapainottaa verkon energiaa ja lämmönvaihtoa.

Tutkijoiden tehtävä on jatkuvasti vähentää energiahäviöitä ja löytää parhaat menetelmät ja tehokkaimmat järjestelmät niiden toteuttamiseksi nykyisen lämpövaikutuksen vähentämiseksi. Esimerkiksi menetelmää käytetään jännitteen lisäämiseen energiansiirron aikana vähentäen siten ampeeria. Mutta tämä menetelmä vähentää samanaikaisesti voimajohtojen toiminnan turvallisuutta.

Toinen tutkimussuunta on langan valinta. Loppujen lopuksi lämpöhäviöt ja muut indikaattorit riippuvat niiden ominaisuuksista. Lisäksi lämmityslaitteiden toiminnalla syntyy suuri energian vapautuminen. Siksi spiraalit on valmistettu näihin tarkoituksiin erityisesti suunnitelluista materiaaleista, jotka kestävät suuria kuormituksia.

Asunnon sulakkeet

Suojauksen ja sähköisten piireiden suojaamiseksi käytetään erityisiä sulakkeita. Pääosan rooli on alhaalla sulavaa metallia valmistettu lanka. Se kulkee posliinin korkilla, siinä on ruuvikierre ja kosketus keskukseen. Pistoke asetetaan patruunaan, joka sijaitsee posliinikotelossa.

Lyijyjohto on osa yleistä ketjua. Jos sähkövirran lämpövaikutus kasvaa jyrkästi, johdinpoikkipinta ei kestä, ja se alkaa sulaa. Tämän seurauksena verkko aukeaa eikä nykyistä ylikuormitusta tapahdu.

Electric Arc

Sähkökaari on melko tehokas sähköenergian muunnin. Sitä käytetään metallirakenteiden hitsaamiseen ja toimii myös voimakkaana valonlähteenä.

Laitteen perusta on seuraava. Ota kaksi kivihiiltä, kytke johdot ja kiinnitä ne eristystelineisiin. Tämän jälkeen tangot on kytketty virtalähteeseen, joka antaa pienen jännitteen, mutta on suunniteltu suurta virranvoimakkuutta varten. Yhdistä reostaatti. Kaupunkien verkko on kielletty, koska se voi aiheuttaa tulipalon. Jos kosketat hiiltä toiselle, näet kuinka paljon he polttavat. On parempi, ettet katso tätä liekkiä, koska se on haitallista näkyville. Sähkökaarta käytetään metallien sulatusuunissa ja myös sellaisissa voimakkaissa valaistuslaitteissa kuin valonheittimet, elokuvaprojektorit ja niin edelleen.