Ընթացքի ջերմային գործողությունը. Joule-Lenz օրենքը, օրինակները

Տեղափոխել որեւէ դիրիժոր, էլեկտրական տրանսմիսիան փոխանցում է որոշակի էներգիա, քանի որ դիրքը շարժվում է դիրքում: Էներգիայի փոխանցումը կատարվում է մոլեկուլների մակարդակով. Ներկայիս էլեկտրոնների փոխազդեցության արդյունքում, իոններով կամ դիրիժորների ատոմներով, էներգիայի մի մասը մնում է վերջինիս մեջ:

Ընթացքի ջերմային գործողությունը հանգեցնում է դիրիժորի մասնիկների ավելի արագ շարժմանը: Այնուհետեւ նրա ներքին էներգիան ավելանում է եւ վերափոխվում է ջերմային էներգիա:

Հաշվարկման բանաձեւը եւ դրա տարրերը

Ընթացքի ջերմային գործողությունը կարող է հաստատվել տարբեր փորձերի միջոցով, որտեղ ընթացիկ աշխատանքը վերածվում է ներքին հաղորդունակ էներգիայի: Վերջինս ավելանում է: Այնուհետեւ դիրիժորը տալիս է այն շրջակա մարմիններին, այսինքն `ջերմային փոխանցումը տեղի է ունենում դիրիժորի ջեռուցման միջոցով:

Այս դեպքում հաշվարկելու բանաձեւը հետեւյալն է. A = U * I * t.

Ջերմության քանակը կարող է նշանակվել Q. Այնուհետեւ Q = A կամ Q = U * I * t: Իմանալով, որ U = IR, մենք ստանում ենք Q = I * R * t, որը ձեւակերպված է Joule-Lenz օրենքում:

Ջուլե-Լենցի օրենքի գործող օրենքի ջերմային գործողության օրենքը

Այն դիրիժորը, որտեղ էլեկտրական հոսքը հոսում էր, ուսումնասիրում էին շատ գիտնականներ: Այնուամենայնիվ, ամենանշանակալից արդյունքները ստացան Անգլիայից Ջեյմս Ջոուլը եւ Ռուսաստանից Էմիլիա Խրիստիանովիչ Լենտը: Գիտնականները աշխատել են առանձին-առանձին եւ եզրակացրեցին փորձերի արդյունքներն իրարից անկախ:

Նրանք ստացան մի օրենք, որը թույլ է տալիս գնահատել դիրիժորի ընթացիկ գործողությունների հետեւանքով ստացված ջերմությունը: Այն կոչվում էր Joule-Lenz օրենքը:

Եկեք գործնականում հաշվի առնենք ներկայիս ջերմային գործողությունը: Եկեք հետեւյալ օրինակները.

1. Սովորական լամպ:
2. Ջեռուցման սարքեր:
3. Բնակարանում ապահովվածը:
4. Էլեկտրական ճառագայթ.

Շիկացման լամպ

Օրենքի ներկա եւ բացահայտման ջերմային գործողությունը նպաստեց էլեկտրատեխնիկայի զարգացմանը եւ էլեկտրաէներգիայի օգտագործման հնարավորությունների ավելացմանը: Հետազոտության արդյունքները կիրառելու ձեւը կարելի է դիտարկել սովորական շիկացման լամպի օրինակով:

Այն նախագծված է այնպես, որ ներսում ներծծվող մետաղից պատրաստված շարանը խրված է: Այս մետաղը հուսահատ է բարձր կոնկրետ դիմադրությամբ: Լույսի լույսով անցնելիս կատարվում է էլեկտրական հոսանքի ջերմային ազդեցությունը:

Հաղորդավարի էներգիան վերափոխվում է ջերմային, խավարումը տաքանում է եւ սկսում է պայծառանալ: Լույսի լույսի անբավարարությունը մեծ էներգիայի կորուստ է, քանի որ էներգիայի փոքր մասի հաշվին սկսում է պայծառանալ: Հիմնական մասը պարզապես տաքանում է:

Ավելի լավ հասկանալ, արդյունավետության գործակից է դրվում , որը ցույց է տալիս աշխատանքի արդյունավետությունը եւ էլեկտրաէներգիայի փոխակերպումը: Ներկայիս արդյունավետությունը եւ ջերմային գործողությունը կիրառվում են տարբեր ոլորտներում, քանի որ կան բազմաթիվ սարքեր, որոնք արտադրվում են այս սկզբունքով: Հիմնականում դրանք են ջեռուցման սարքեր, էլեկտրական վառարաններ, կաթսաներ եւ այլ նմանատիպ սարքեր:

Ջեռուցման սարքերի սարքը

Սովորաբար ջեռուցման բոլոր սարքերի նախագծման մեջ կա մետաղյա պարույր, որի գործառույթը ներառում է ջեռուցման: Եթե ջուրը ջեռուցվում է, պարույրը տեղադրված է մեկուսացված ձեւով, եւ նման գործիքներում նախատեսվում է, որ ցանցի էներգիան եւ ջերմափոխանակության միջեւ հավասարակշռությունը պահպանվի:

Գիտնականները մշտապես կանգնած են էներգիայի կորուստների նվազեցման եւ ընթացիկ գործողությունների ջերմային ազդեցությունը նվազեցնելու համար լավագույն ուղիների եւ դրանց կիրառման առավել արդյունավետ սխեմաների խնդիրը: Օրինակ, էներգիայի փոխանցման ժամանակ լարման մեծացման համար օգտագործվում է մեթոդ , դրանով իսկ նվազեցնելով կլանումը: Սակայն այս մեթոդը, միեւնույն ժամանակ, նվազեցնում է էլեկտրական գծերի շահագործման անվտանգությունը:

Մեկ այլ հետազոտական ուղղություն է լարերի ընտրությունը: Ի վերջո, ջերմային կորուստները եւ այլ ցուցանիշները կախված են իրենց հատկություններից: Բացի այդ, ջեռուցման սարքերի շահագործման արդյունքում էլեկտրաէներգիայի մեծացում է տեղի ունենում: Հետեւաբար, պարույրները պատրաստված են այդ նպատակների համար հատուկ մշակված նյութերից, որոնք կարող են դիմակայել բարձր բեռներ:

Բնակարանային ապահովիչներ

Պաշտպանությունն ու անվտանգ էլեկտրական սխեմաները բարելավելու համար օգտագործվում են հատուկ պահուստներ: Հիմնական մասի դերը ցածր հալեցման մետաղից պատրաստված մետաղալարեր է: Այն անցնում է ճենապակի խցանով, ունի պտուտակով շերտ եւ շփում կենտրոնում: Խրոցը տեղադրված է ճենապակյա արկղի մեջ գտնվող քարթրիջի մեջ:

Առաջատար մետաղալարը ընդհանուր շղթայի մի մասն է: Եթե էլեկտրական հոսանքի ջերմային գործոնը կտրուկ ավելանում է, դիրիժորի հատվածը չի դիմակայելու, եւ այն սկսում է հալվել: Արդյունքում ցանցը կբացվի, եւ ընթացիկ ծանրաբեռնվածություն չի լինի:

Էլեկտրասարքավորումներ

Էլեկտրական դարակը էլեկտրաէներգիայի բավականին արդյունավետ փոխարկիչ է: Այն օգտագործվում է մետաղական կառուցվածքների եռակցման համար, ինչպես նաեւ ծառայում է որպես հզոր լույսի աղբյուր:

Սարքի հիմքը հետեւյալն է. Վերցրեք երկու ածուխի ձողեր, միացրեք լարերը եւ կցեք դրանք մեկուսացման կրողներին: Դրանից հետո ձողերը միացված են ընթացիկ աղբյուրին, որը փոքր լարման է տալիս, բայց նախատեսված է բարձր ընթացիկ ուժի համար: Միացեք ռեոստատին: Քաղաքային ցանցում ածուխները արգելված են, քանի որ դա կարող է հանգեցնել կրակի: Եթե մեկից մյուսի վրա հպում եք, ապա կարող եք տեսնել, թե որքան են այրվում: Ավելի լավ է այս բոցին նայել, քանի որ դա տեսողության վնասակար է: Էլեկտրական դարն օգտագործվում է մետաղի հալման համար վառարաններում, ինչպես նաեւ այնպիսի հզոր լուսավորության սարքերում, ինչպիսիք են լուսային լուսացույցները, ֆիլմի պրոյեկտորները եւ այլն: