Joule - Lenz

Emiliy Hristianovich φακών (1804 - 1865) - Ρωσική διάσημος φυσικός. Είναι ένας από τους ιδρυτές της Ηλεκτρομηχανική. Το όνομά του συνδέεται νόμο άνοιγμα που ορίζει την κατεύθυνση του επαγωγικού ρεύματος, και ένα νόμο που καθορίζει το ηλεκτρικό πεδίο σε έναν αγωγό ρεύματος μεταφοράς.

Επιπλέον, Emiliy Lents και αγγλικά φυσικός Joule μελετώντας πειραματικά τρέχουσα θερμική δράση, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο άνοιξε δίκαιο σύμφωνα με την οποία η ποσότητα θερμότητας που παράγεται στον αγωγό είναι ευθέως ανάλογη με το τετράγωνο του ηλεκτρικού ρεύματος που ρέει μέσα από τον αγωγό, την αντοχή του και ο χρόνος κατά τον οποίο το ηλεκτρικό ρεύμα παραμένει αναλλοίωτη στον αγωγό.

Ο νόμος αυτός ονομάζεται Joule - Lenz, τον τύπο του εκφράζεται ως εξής:

Q = kl²Rt, (1)

όπου Q - ποσότητα της θερμότητας που ελευθερώνεται, l - τρέχουσα, R - αντίσταση του αγωγού, t - χρόνου? η τιμή του k ονομάζεται το θερμικό ισοδύναμο της εργασίας. Η αριθμητική τιμή αυτής της τιμής εξαρτάται από την επιλογή των μονάδων στις οποίες οι μετρήσεις γίνονται τα υπόλοιπες μεταβλητές στον τύπο.

Εάν η ποσότητα της θερμότητας μετριέται σε θερμίδες, το ρεύμα σε αμπέρ, η αντίσταση σε ohms, και ο χρόνος σε δευτερόλεπτα, τότε το k είναι αριθμητικά ίση με 0,24. Αυτό σημαίνει ότι το ρεύμα στο επιλέγει 1α αγωγού που έχει μια αντίσταση 1 ohm ανά δευτερόλεπτο, ο αριθμός της θερμότητας η οποία είναι ίση με 0,24 kcal. Συνεπώς, η ποσότητα των θερμίδων θερμότητα που ελευθερώνεται στον αγωγό μπορεί να υπολογιστεί από τον τύπο:

Q = 0,24l²Rt.

Η μονάδα SI ενέργειας, η ποσότητα της θερμότητας και της εργασίας μετρώνται μονάδες - joules. Ως εκ τούτου, ο συντελεστής αναλογικότητας σε Joule δίκαιο - Lenz είναι η ενότητα. Σε αυτό το σύστημα, ο τύπος Joule - Lenz είναι:

Q = l²Rt. (2)

Νόμος του Joule - Lenz μπορεί να επαληθευτεί. Με σπιράλ σύρμα, βυθισμένο στο υγρό χύνεται στο θερμιδόμετρο, ρεύμα διέρχεται για μια στιγμή. Στη συνέχεια, το υπολογιζόμενο ποσό της θερμότητας που εκλύεται στο θερμιδόμετρο. Αντίσταση σπείρα είναι γνωστό εκ των προτέρων, το ρεύμα μετράται με ένα αμπερόμετρο, και ένα χρονόμετρο το χρόνο. Μεταβάλλοντας το ρεύμα στο κύκλωμα και χρησιμοποιώντας μια ποικιλία σπιράλ, μπορείτε να ελέγξετε την Joule - Lenz.

Βάσει του νόμου του Ohm

I = U / R,

Αντικαθιστώντας την τρέχουσα τιμή στον τύπο (2), παίρνουμε μια νέα έκφραση για τον τύπο Joule νόμο - Lenz:

Q = (U² / R) t.

Τύπου Q = l²Rt βολικό να χρησιμοποιείται κατά τον υπολογισμό του ποσού της θερμότητας που εκπέμπεται στη σύνδεση σειράς, διότι στην περίπτωση αυτή το ηλεκτρικό ρεύμα σε όλες τις αγωγοί του ίδιου. Ως εκ τούτου, όταν υπάρχει μια σύνδεση σειράς πολλαπλών αγωγών, καθένα από αυτά θα διατεθούν εκείνη την ποσότητα θερμότητας η οποία είναι ανάλογη με την αντίσταση του αγωγού. Αν συνδυάσουμε, για παράδειγμα, τρία συνεχόμενα σύρματα του ίδιου μεγέθους - χαλκό, σίδηρο και nikelinovuyu, η μεγαλύτερη ποσότητα της θερμότητας που απελευθερώνεται από την nikelinovoy, δεδομένου ότι η αντίσταση από τους μεγαλύτερους του, είναι ισχυρότερη και θερμαίνεται.

Εάν οι αγωγοί συνδέονται παράλληλα, το ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτά θα ποικίλουν, και η τάση στα άκρα των εν λόγω αγωγών είναι η ίδια. Υπολογισμός του ποσού της θερμότητας που θα απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας ένωσης, είναι καλύτερα να διεξάγει, χρησιμοποιώντας τον τύπο Q = (U² / R) t.

Ο τύπος αυτός δείχνει ότι για κάθε παράλληλη αγωγό σύνδεσης διαθέσει αυτή την ποσότητα θερμότητας η οποία είναι αντιστρόφως ανάλογη με την αγωγιμότητα του.

Αν συνδέσετε τα τρία καλώδια ίσου πάχους - χαλκό, σίδηρο και nikelinovuyu - παράλληλες μεταξύ τους και να περάσει ρεύματος μέσα από αυτά, η μεγαλύτερη ποσότητα της θερμότητας που εκλύεται σε ένα χάλκινο σύρμα, αυτό ζεσταίνεται και ισχυρότερη από ό, τι το άλλο.

Ξεκινώντας από το Joule - Lenz, παράγει διαφορετικό υπολογισμό των εγκαταστάσεων electro, θέρμανσης και συσκευές θέρμανσης. μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα χρησιμοποιείται επίσης ευρέως.