Thermal power ng electric current at ang praktikal na paggamit nito

Thermal power ng electric current at ang praktikal na paggamit nito
Thermal power ng electric current at ang praktikal na paggamit nito
Anonim

Ang dahilan ng pag-init ng konduktor ay nakasalalay sa katotohanan na ang enerhiya ng mga electron na gumagalaw dito (sa madaling salita, ang enerhiya ng kasalukuyang) sa panahon ng sunud-sunod na banggaan ng mga particle na may mga ion ng molecular lattice ng isang metal elemento ay na-convert sa isang mainit na uri ng enerhiya, o Q, kaya ang konsepto ng "thermal power" ay nabuo "".

Ang gawain ng kasalukuyang ay sinusukat gamit ang internasyonal na sistema ng mga yunit ng SI, paglalapat ng joules (J) dito, ang kapangyarihan ng kasalukuyang ay tinukoy bilang "watt" (W). Ang paglihis mula sa system sa pagsasanay, maaari rin silang gumamit ng mga off-system unit na sumusukat sa gawain ng kasalukuyang. Kabilang sa mga ito ang watt-hour (W × h), kilowatt-hour (dinaglat na kW × h). Halimbawa, ang ibig sabihin ng 1 Wh ay ang gawa ng agos na may partikular na kapangyarihan na 1 watt at isang oras na tagal.

lakas-thermal
lakas-thermal

Kung ang mga electron ay gumagalaw kasama ang isang nakapirming konduktor na gawa sa metal, sa kasong ito, ang lahat ng kapaki-pakinabang na gawain ng nabuong kasalukuyang ay ipinamamahagi upang painitin ang istraktura ng metal, at, batay sa mga probisyon ng batas ng konserbasyon ng enerhiya, ito ay maaaring ilarawan ng formula Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Ang ganitong mga ratio ay tumpak na nagpapahayag ng kilalang batas ng Joule-Lenz. Sa kasaysayan, ito ay unang natukoy sa empiriko ng isang siyentipikoD. Joule sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, at sa parehong oras nang nakapag-iisa sa kanya ng isa pang siyentipiko - E. Lenz. Ang thermal power ay nakahanap ng praktikal na aplikasyon sa teknikal na disenyo mula nang imbento noong 1873 ng Russian engineer na si A. Ladygin ng isang ordinaryong lamp na maliwanag na maliwanag.

tiyak na thermal power
tiyak na thermal power

Ang thermal power ng agos ay ginagamit sa ilang mga electrical appliances at pang-industriyang installation, ibig sabihin, sa mga thermal measuring instruments, heating-type electric stoves, electric welding at inventory equipment, mga gamit sa bahay sa electric heating effect ay napakakaraniwan - boiler, soldering iron, kettle, plantsa.

Nakikita ang sarili nitong isang thermal effect sa industriya ng pagkain. Sa isang mataas na bahagi ng paggamit, ang posibilidad ng electrocontact heating ay ginagamit, na ginagarantiyahan ang thermal power. Ito ay sanhi ng katotohanan na ang kasalukuyang at ang thermal power nito, na nakakaimpluwensya sa produktong pagkain, na may isang tiyak na antas ng paglaban, ay nagiging sanhi ng pare-parehong pag-init dito. Maaari kaming magbigay ng isang halimbawa kung paano ginawa ang mga sausage: sa pamamagitan ng isang espesyal na dispenser, ang tinadtad na karne ay pumapasok sa mga hulma ng metal, ang mga dingding nito ay sabay na nagsisilbing mga electrodes. Dito, ang pare-parehong pagkakapareho ng pag-init ay sinisiguro sa buong lugar at dami ng produkto, ang itinakdang temperatura ay pinananatili, ang pinakamainam na biological na halaga ng produktong pagkain ay pinananatili, kasama ang mga salik na ito, ang tagal ng teknolohikal na trabaho at pagkonsumo ng enerhiya ay nananatiling ang pinakamaliit.

kasalukuyang thermal power
kasalukuyang thermal power

Tiyak na initang kapangyarihan ng electric current (ω), sa madaling salita, ang dami ng init na inilalabas sa bawat unit volume para sa isang tiyak na yunit ng oras, ay kinakalkula bilang mga sumusunod. Isang elementarya na cylindrical volume ng isang conductor (dV), na may cross section ng conductor dS, isang haba dl parallel sa kasalukuyang direksyon, at isang resistance ang bumubuo sa mga equation na R=p(dl/dS), dV=dSdl.

Ayon sa mga kahulugan ng batas ng Joule-Lenz, para sa inilaang oras (dt) sa volume na kinuha namin, isang antas ng init na katumbas ng dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Sa kasong ito, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 at, inilalapat dito ang batas ng Ohm upang maitatag ang kasalukuyang density j=γE at ang ratio p=1/γ, kami agad na makuha ang expression na ω=jE=γE2. Nagbibigay ito ng konsepto ng Joule-Lenz law sa differential form.

Inirerekumendang: