Thermal effect ng kasalukuyang: Joule-Lenz law, mga halimbawa

Talaan ng mga Nilalaman:

Thermal effect ng kasalukuyang: Joule-Lenz law, mga halimbawa
Thermal effect ng kasalukuyang: Joule-Lenz law, mga halimbawa
Anonim

Paglipat sa anumang konduktor, ang isang electric current ay naglilipat ng kaunting enerhiya dito, na nagiging sanhi ng pag-init ng konduktor. Isinasagawa ang paglipat ng enerhiya sa antas ng mga molekula: bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kasalukuyang mga electron sa mga ion o mga atomo ng konduktor, ang bahagi ng enerhiya ay nananatili sa huli.

Ang thermal effect ng current ay humahantong sa mas mabilis na paggalaw ng mga particle ng conductor. Pagkatapos ang panloob na enerhiya nito ay tumataas at nagiging init.

Imahe
Imahe

Formula ng pagkalkula at mga elemento nito

Ang thermal effect ng kasalukuyang ay maaaring kumpirmahin ng iba't ibang mga eksperimento, kung saan ang gawain ng kasalukuyang ay pumasa sa panloob na konduktor na enerhiya. Kasabay nito, ang huli ay tumataas. Pagkatapos ay ibinibigay ito ng konduktor sa mga nakapalibot na katawan, iyon ay, ang paglipat ng init ay isinasagawa sa pag-init ng konduktor.

Ang formula para sa pagkalkula sa kasong ito ay ang sumusunod: A=UIt.

Ang dami ng init ay maaaring tukuyin ng Q. Pagkatapos ay Q=A o Q=UIt. Alam na U=IR,lumalabas na Q=I2Rt, na nabuo sa batas ng Joule-Lenz.

Imahe
Imahe

Ang batas ng thermal action ng kasalukuyang - ang batas ng Joule-Lenz

Ang konduktor kung saan dumadaloy ang electric current ay pinag-aralan ng maraming scientist. Gayunpaman, ang pinakakilalang mga resulta ay nakamit nina James Joule mula sa England at Emil Khristianovich Lenz mula sa Russia. Ang parehong mga siyentipiko ay nagtrabaho nang hiwalay at ang mga konklusyon batay sa mga resulta ng mga eksperimento ay ginawa nang hiwalay sa isa't isa.

Nakakuha sila ng batas na nagbibigay-daan sa iyong tantiyahin ang init na natanggap bilang resulta ng pagkilos ng kasalukuyang sa isang konduktor. Tinawag nila itong batas ng Joule-Lenz.

Isaalang-alang natin sa pagsasanay ang thermal effect ng agos. Kunin ang mga sumusunod na halimbawa:

  1. Isang regular na bumbilya.
  2. Mga Heater.
  3. Fuse sa apartment.
  4. Electric arc.

Bombilya na maliwanag na maliwanag

Ang thermal effect ng kasalukuyang at ang pagtuklas ng batas ay nag-ambag sa pag-unlad ng electrical engineering at pagtaas ng mga pagkakataon para sa paggamit ng kuryente. Kung paano inilalapat ang mga resulta ng pananaliksik ay makikita sa halimbawa ng isang ordinaryong bombilya na maliwanag na maliwanag.

Imahe
Imahe

Ito ay dinisenyo sa paraang ang isang sinulid na gawa sa tungsten wire ay hinila sa loob. Ang metal na ito ay refractory na may mataas na resistivity. Kapag dumadaan sa isang bumbilya, ang thermal effect ng isang electric current ay isinasagawa.

Ang enerhiya ng konduktor ay nababago sa init, umiinit ang spiral at nagsimulang kumikinang. Ang kawalan ng bombilya ay nakasalalay sa malaking pagkalugi ng enerhiya, dahil dahil lamang saisang maliit na bahagi ng enerhiya, nagsisimula itong lumiwanag. Umiinit lang ang pangunahing bahagi.

Upang mas maunawaan ito, ipinakilala ang isang salik ng kahusayan, na nagpapakita ng kahusayan ng pagpapatakbo at pag-convert sa kuryente. Ang kahusayan at thermal effect ng kasalukuyang ay ginagamit sa iba't ibang mga lugar, dahil maraming mga aparato na ginawa batay sa prinsipyong ito. Sa mas malaking lawak, ito ay mga heating device, electric stoves, boiler at iba pang katulad na device.

Ang device ng mga heating appliances

Karaniwan, sa disenyo ng lahat ng mga aparato para sa pagpainit ay mayroong isang metal na spiral, ang pag-andar nito ay pag-init. Kung ang tubig ay pinainit, pagkatapos ay ang coil ay naka-install sa paghihiwalay, at sa mga naturang device ay pinapanatili ang balanse sa pagitan ng enerhiya mula sa network at init exchange.

Patuloy na hinahamon ang mga siyentipiko na bawasan ang pagkawala ng enerhiya at hanapin ang mga pinakamahusay na paraan at pinakaepektibong mga scheme para sa kanilang pagpapatupad upang mabawasan ang thermal effect ng agos. Halimbawa, ang isang paraan ng pagtaas ng boltahe sa panahon ng paghahatid ng kuryente ay ginagamit, sa gayon ay binabawasan ang kasalukuyang lakas. Ngunit ang pamamaraang ito, sa parehong oras, ay binabawasan ang kaligtasan ng pagpapatakbo ng mga linya ng kuryente.

Ang isa pang bahagi ng pananaliksik ay ang pagpili ng wire. Pagkatapos ng lahat, ang pagkawala ng init at iba pang mga tagapagpahiwatig ay nakasalalay sa kanilang mga katangian. Bilang karagdagan, sa panahon ng pagpapatakbo ng mga aparato sa pag-init, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas. Samakatuwid, ang mga spiral ay ginawa mula sa mga materyales na espesyal na idinisenyo para sa layuning ito, na may kakayahang makatiis ng matataas na pagkarga, mga materyales.

Imahe
Imahe

Mga piyus ng apartment

Ang mga espesyal na piyus ay ginagamit upang pahusayin ang proteksyon at kaligtasan ng mga electrical circuit. Ang pangunahing bahagi ay isang kawad na gawa sa mababang natutunaw na metal. Ito ay tumatakbo sa isang porselana na tapunan, may sinulid na tornilyo at isang contact sa gitna. Ang cork ay ipinasok sa cartridge na matatagpuan sa porcelain box.

Ang lead wire ay bahagi ng isang karaniwang chain. Kung ang thermal effect ng electric current ay tumataas nang husto, ang cross section ng conductor ay hindi makatiis, at ito ay magsisimulang matunaw. Bilang resulta nito, magbubukas ang network, at hindi mangyayari ang mga kasalukuyang overload.

Electric arc

Imahe
Imahe

Ang electric arc ay isang medyo mahusay na converter ng elektrikal na enerhiya. Ginagamit ito kapag nagwe-welding ng mga istrukturang metal, at nagsisilbi ring malakas na pinagmumulan ng liwanag.

Ang device ay nakabatay sa sumusunod. Kumuha ng dalawang carbon rod, ikonekta ang mga wire at ikabit ang mga ito sa mga insulating holder. Pagkatapos nito, ang mga rod ay konektado sa isang kasalukuyang mapagkukunan, na nagbibigay ng isang maliit na boltahe, ngunit idinisenyo para sa isang malaking kasalukuyang. Ikonekta ang rheostat. Ipinagbabawal na buksan ang mga uling sa network ng lungsod, dahil maaari itong magdulot ng sunog. Kung hawakan mo ang isang karbon sa isa pa, makikita mo kung gaano sila kainit. Mas mainam na huwag tumingin sa apoy na ito, dahil ito ay nakakapinsala sa mga mata. Ginagamit ang electric arc sa mga metal smelting furnace, gayundin sa mga napakalakas na lighting device gaya ng mga spotlight, movie projector, atbp.

Inirerekumendang: