Joule - Lenz

Émilie Hristianovich Lents (1804 - 1865) - ruský slávny fyzik. Je jedným zo zakladateľov elektromechaniky. Jeho meno je spojené otváracia zákon definujúce smer indukovaného prúdu, a zákon definujúce elektrického poľa v elektricky vodivé vodiče.

Ďalej Émilie Lents a anglický fyzik Joule študovať experimentálne tepelnú akčné prúd, nezávisle na sebe otvoril advokátskej podľa ktorého je množstvo tepla, ktoré sa vytvára vo vodiči je priamo úmerná druhej mocnine elektrického prúdu pretekajúceho vodičom, jej odpor a doba, počas ktorej elektrický prúd je udržiavaný v nezmenenej forme vodičmi.

Tento zákon sa nazýva Joule - Lenz, jeho vzorec je vyjadrený takto:

Q = kl²Rt, (1)

kde Q - množstvo tepla uvoľneného, l - prúd, R - odpor vodiča, t - čas; Hodnota k sa nazýva tepelný ekvivalent práce. Číselná hodnota tejto hodnoty závisí na voľbe jednotiek, v ktorých sa meria zostávajúce premenné vo vzorci.

V prípade, že množstvo tepla sa meria v kalórií, prúd v ampéroch, je odpor v ohmoch, a čas v sekundách, potom k je číselne rovný 0,24. To znamená, že prúd vo vodiči 1a vyberá, ktorý má odpor 1 ohm za sekundu, množstvo tepla, ktoré sa rovná 0,24 kcal. V súlade s tým, že množstvo tepla kalórií oslobodené vo vodiči môže byť vypočítaná podľa vzorca:

Q = 0,24l²Rt.

Jednotka Sie energie, množstvo tepla a práce sú merané jednotky - joulov. Preto je faktor úmernosti v Joule práva - Lenz je jednota. V tomto systéme je vzorec Joule - Lenz je:

Q = l²Rt. (2)

Joule zákon - Lenz môže byť overený. Špirály drôtu, ponorený do kvapaliny sa naleje do kalorimetra, prúd sa nechá prechádzať po dobu. Potom sa vypočíta množstvo tepla prepustený v kalorimetra. Odpor špirála je vopred známy, je prúd meraný ampérmetrom a stopky čas. Zmenou prúdu v obvode a za použitia rôznych špirály, môžete skontrolovať Joule - Lenz.

Na základe Ohmovho zákona

I = U / R,

Dosadením aktuálnu hodnotu vo vzorci (2), obdržíme nový výraz pre vzorce Jouleova zákona - Lenz:

Q = (U² / R), t.

Vzorec Q = l²Rt vhodné použiť pri výpočte množstva tepla emitovaného do sériového zapojenia, pretože v tomto prípade elektrický prúd do všetkých vodičov rovnaké. Preto, keď existuje rad spojenie viac vodičov, pričom každý z nich budú pridelené také množstvo tepla, ktoré je úmerný odporu vodiča. Ak sa kombinovať, napr., Postupne tri drôty rovnakej veľkosti - medi, železa a nikelinovuyu, najväčšie množstvo tepla sa uvoľní zo nikelinovoy, lebo merný odpor jeho najväčší, to je silnejší a zahrieva.

V prípade, že sú vodiče spojené paralelne, bude elektrický prúd v nich sa líšia, a napätie na koncoch týchto vodičov je rovnaký. Výpočet množstvo tepla, ktoré sa uvoľňuje v priebehu tejto zlúčeniny, je lepšie vykonávať, za použitia vzorca Q = (U² / R), t.

Tento vzorec ukazuje, že pre každé paralelné spojovacie vodič prideliť také množstvo tepla, ktoré je nepriamo úmerná jeho vodivosti.

Ak budeme spojiť tri drôty rovnakej hrúbky - meď, železo a nikelinovuyu - paralelne k sebe navzájom a odovzdať prúdu skrze nich najväčšie množstvo tepla uvoľneného v medeného drôtu, ohrieva sa a silnejší ako druhý.

Počnúc Joule - Lenz, produkujú rôzne kalkulácie elektroinštalácií, kúrenia a vykurovacích zariadení. elektrickej premeny energie na teplo je tiež široko používaný.