Перетворення електричної енергії в теплову енергію ефект Джоуля
Перетворення енергії
Електрична енергія -> теплова енергія
Перетворення електричної енергії в теплову - це ефект Джоуля (названий на честь його засновника Джеймса Прескотта Джоуля).
Згадаймо, що електрична енергія утворюється внаслідок руху електронів у провідному середовищі (часто металічному). Під час свого руху електрони стикаються з опором середовища, в якому вони еволюціонують. Більш вульгарно, можна сказати, що вони втираються посередині. Цей опір призведе до нагрівання середовища і, таким чином, до виділення тепла. Явище особливо використовується при опорах. На наступному фото ми бачимо різні типи:
Щоб визначити енергію, що розсіюється ефектом Джоуля, спочатку потрібно розрахувати потужність Р, що виділяється (у ватах, Вт). Він визначається:
Де R - опір середовища (в Омах,?), а I - інтенсивність струму, що протікає через нього (в А, А). Якщо ми не знаємо цієї інтенсивності, ми можемо визначити її завдяки напрузі U (у Вольт, V) на клемах провідника.
U = R x I -> I = U/R
Візьмемо приклад резистора 100?, Що живиться напругою 12 В. Потім розрахунок потужності дає:
P = 12І/100
Р = 1,44 Вт
Отже, цей опір випустить 1,44 Вт. Якщо хочеться знати кількість енергії E (в Джоулях, Дж), перетворену протягом певного періоду часу, наприклад години, достатньо помножити потужність P на тривалість t (в секунду ).
E = P x t
Е = 1,44 х 3600
Е = 5184 Дж
За одну годину опір перетворить 5184 Дж. Це еквівалентно 5184/4,18 = 1238 калорій (див. Статтю "Одиниці енергії"). Це енергія, необхідна для нагрівання 1238 г води (або 1238 кг) на 1 ° C. Або 12,38 г води при 100 ° C.
Хімічна енергія -> Променева енергія
Хімічна енергія -> Механічна енергія
Хімічна енергія -> Електрична енергія
Окислення-відновлення
Хімічна енергія -> Теплова енергія
Горіння
Механічна енергія -> Теплова енергія
Тертя
Механічна енергія -> Хімічна енергія
Механічна енергія -> Гідравлічна енергія
Накачування
Механічна енергія -> Електрична енергія
Електрична енергія -> Теплова енергія
Ефект Джоуля
Електрична енергія -> Хімічна енергія
Електрична енергія -> Променева енергія
Електрична енергія -> Механічна енергія
Теплова енергія -> Електрична енергія
Ефект Зеебека
Парова турбіна та генератор змінного струму (непрямий)
Теплова енергія -> Хімічна енергія
Теплова енергія -> Енергія випромінювання
Накалювання
Інфрачервоне випромінювання
Теплова енергія -> Механічна енергія
Променева енергія -> Електрична енергія
Фотоелектричний ефект
Енергія випромінювання -> Хімічна енергія
Енергія випромінювання -> Теплова енергія
Поглинання
Гідравлічна енергія -> Механічна енергія
Ядерна енергія -> Теплова енергія