Joule - Lenz

Emiliy Hristianovich Lents (1804 - 1865) - Russisk berømte fysikeren. Han er en av grunnleggerne av Elektro. Hans navn er assosiert åpning lov definerer retningen av den induserte strøm, og en lov som danner det elektriske feltet i en strømførende leder.

Videre Emiliy Lents og engelsk fysiker Joule studert eksperimentelt termiske virkning strøm, uavhengig av hverandre åpnet lov ifølge hvilken den varmemengde som genereres i lederen er direkte proporsjonal med kvadratet av den elektriske strøm som flyter gjennom lederen, dets motstand og den tid i løpet av hvilken elektrisk strøm er opprettholdt uendret i lederen.

Denne loven kalles Joule - Lenz, sin formel uttrykkes som følger:

Q = kl²Rt, (1)

hvor Q - mengden av varme frigjort, l - strøm, R - ledermotstand, t - tid; verdien av k blir kalt den termiske tilsvarende arbeid. Den numeriske verdien av denne verdi avhenger av valg av enhetene i hvilke målingene blir foretatt de gjenværende variable i formelen.

Hvis den mengde varme som måles i kalorier, er strømmen i ampere, motstanden i ohm, og den tid i sekunder, og deretter k er numerisk lik 0,24. Dette betyr at strømmen i lederen 1a velger som har en motstand på 1 ohm pr sekund, et antall av varme som er lik 0,24 kcal. Følgelig kan mengden av varme kalorier som frigjøres i lederen bli beregnet ved formelen:

Q = 0,24l²Rt.

SI-enhet av energi, mengden av varme og arbeide måles enheter - joule. Derfor proporsjonalitetsfaktoren i Joule lov - Lenz er enhet. I dette system med formelen Joule - Lenz er:

Q = l²Rt. (2)

Joule lov - Lenz kan verifiseres. Av spiraltråd, nedsenket i væsken helles i kalorimeteret, strøm ledes for en stund. Da den beregnede mengden av varme som frigjøres i kalorimeteret. Motstand spiral er kjent på forhånd, er den strøm som måles ved et amperemeter, og en stoppeklokke. Ved å variere strømmen i kretsen og ved hjelp av en rekke spiral, kan du sjekke Joule - Lenz.

På grunnlag av Ohms lov

I = U / R,

Substituere den aktuelle verdien i formelen (2), får vi et nytt uttrykk for formelen Joule lov - Lenz:

Q = (U² / R) t.

Formelen Q = l²Rt praktisk å bruke ved beregning av mengden av varme som avgis i seriekoplingen, fordi i dette tilfelle den elektriske strøm i alle lederne i samme. Derfor, når det er en seriekobling av flere ledere, idet hver av dem vil bli tildelt den varmemengde som er proporsjonal med ledermotstand. Dersom vi kombinerer f.eks suksessivt tre tråder med lik størrelse - kobber, jern og nikelinovuyu, den største varmemengde vil bli frigitt fra nikelinovoy, fordi resistiviteten av dens største, er det sterkere og oppvarmet.

Hvis lederne er koblet i parallell, vil den elektriske strøm i dem variere, og spenningen ved endene av slike ledere er det samme. Beregning av den varmemengde som vil bli frigjort i løpet av en slik forbindelse, er det bedre å utføre, ved hjelp av formelen Q = (U² / R) t.

Denne formel viser at det for hver av de parallelle tilkoblingsledningen fordele den varmemengde som er omvendt proporsjonal med dens ledningsevne.

Hvis vi koble de tre ledninger av samme tykkelse, - kobber, jern og nikelinovuyu - parallelt med hverandre og passerer strøm gjennom dem, den største mengden av varme som frigjøres i en kobbertråd, varmer den opp og sterkere enn den andre.

Med utgangspunkt i Joule - Lenz, produsere forskjellig beregning av elektroinstallasjoner, oppvarming og ildsteder. elektrisk energi omdannelse til varme er også mye brukt.