Визначення та пояснення ефекту Джоуля
Ефект Джоуля є тепловим проявом електричного опору. Це відбувається під час проходження електричного струму у всіх провідних матеріалах, за винятком надпровідників, які, однак, вимагають особливих умов.
Ефект Джоуля (Ефект Джоуля - це тепловий прояв електричного опору. Він виникає під час.) - це тепловий ефект (Тепловий - це наука, що займається виробництвом енергії, використанням.), Який виникає під час проходження електричного струму (Електричний струм - це рух набору носіїв заряду.) В провіднику. Це проявляється як збільшення теплової енергії (Теплова енергія - це кінетична енергія об'єкта, що обумовлена збудженням.) Провідника і, отже, його температури (Температура - це фізична величина, виміряна при використанні термометра і.). Ефект названий на честь фізика (Фізик - це вчений, який вивчає область фізики, тобто.) Англієць Джеймс Прескотт Джоуль, який вивчав її приблизно в 1860 р.
Енергія (у здоровому розумінні енергія відноситься до всього, що дає можливість виконувати роботу, виготовляти.) Розсіюється у формі тепла (У просторіччі слова тепло і температура часто мають еквівалентне значення.) Між двома моментами т1 і т2 диполем (Загалом, слово дипол позначає сутність, яка має два полюси. Це так.) Р. перетинається струмом інтенсивності i написано:
Потужність (Слово потужність вживається в декількох полях з певним значенням:) mean (середнє значення є статистичним показником, що характеризує елементи набору.) Тому варто:
- У періодичному поточному режимі потужність може бути виражена у вигляді:
- У режимі постійного струму (постійний струм - це електричний струм, який не залежить від часу або, подовжуючи його, одного). Вираз потужності стає:
Якщо цей дипол задовольняє закон Ома, ми можемо записати:
при цьому, ефективне значення напруги (Напруга - це сила продовження.) на його клемах.
Примітка: Використання цих формул не завжди є простим, особливо коли опір залежить від температури провідника. Потужність, що розсіюється ефектом Джоуля, змінює температуру, яка змінює опір, що змінює потужність, що розсіюється ефектом Джоуля.
Ефект Джоуля проявляється у всьому (Все, що розуміється як ціле існуюче, часто трактується як світ або.) електричний провідник, що має більш-менш важливе значення. У деяких випадках це бажаний ефект для виробництва тепла (електронагрівач, водонагрівач, тостер) або світла (Світло - це набір електромагнітних хвиль, видимих на око) (лампа розжарювання). Дійсно, підвищення температури провідника спричиняє обмін енергією ззовні у формі теплового переносу (Тепловий перенос, частіше називаний теплом, є передачею енергії.). Якщо ця температура стає дуже важливою, вона також віддає енергію через випромінювання (випромінювання, синонім випромінювання у фізиці, позначає процес випромінювання або).
Іноді, ефект Джоуля відповідає за втрати енергії тобто небажане, але неминуче перетворення частини електричної енергії (для цього необхідно введення електричної енергії в електротехнічну систему) в теплову.
Приклад: втрати в лінії під час транспортування (транспорт - це факт перенесення чогось або когось із одного місця в інше, найбільше.) З електричного струму, який ми прагнемо обмежити збільшенням напруги для зменшення інтенсивності струму .
Нагрівання (Нагрівання - це акт передачі теплової енергії об’єкту, а.)
Найбільш поширеним використанням ефекту Джоуля є електричне опалення: радіатор, піч (піч - це кладовий корпус або прилад, що оснащений системою опалення.), Плита, фен, гриль (тостер - це маленький прилад. Екран тостер - це.) хліб. Ці пристрої, що використовують електричний опір, відновлюють 100% електричної енергії в теплі конвекцією (конвекція - це спосіб передачі енергії, що передбачає витіснення.) І випромінюванням. Проте вони менш ефективні, ніж теплові насоси, які можуть досягти ефективності 300 або 400%.
Освітлення
Лампи розжарювання також використовують ефект Джоуля: вольфрамова нитка (вольфрам - хімічний елемент таблиці Менделєєва із символом W (де.), Розміщений у корпусі, що містить газ (Газ - це сукупність атомів або молекул, дуже слабо зв’язаних і .) інертний (інертний - це стан, коли ми майже нічого не робимо.), доводиться до високої температури (понад 2200 ° C). При цій температурі речовина (Матерія - це речовина, яка утворює будь-яке тіло, що має відчутну реальність. Ses.) випромінює видиме (закон Планка). Проте світловий коефіцієнт корисної дії ламп розжарювання досить низький (у 5 разів менше, ніж у люмінесцентного освітлення, в 10 разів менше, ніж у розрядних ламп).
Захист ланцюга
Запобіжники - це пристрої, які використовують ефект Джоуля для розплавлення каліброваного провідника, щоб ізолювати електричну ланцюг (Електрична схема - це простий або складний набір провідників та компонентів.) У разі перевантаження струмом. Теплові вимикачі використовують той самий ефект, але без руйнування їх можна скинути.