Joule - Lenz

Emiliy Hristianovich Lents (1804 - 1865) - Ryska berömde fysikern. Han är en av grundarna av Electromechanics. Hans namn är associerat öppning lag definierar riktningen för den inducerade strömmen, och en lag som definierar det elektriska fältet i en strömförande ledare.

Dessutom Emiliy Lents och engelska fysikern Joule studera experimentellt värmeverkan ström, oberoende av varandra öppnade lag enligt vilken den mängd värme som alstras i ledaren är direkt proportionell mot kvadraten på den elektriska ström som flyter genom ledaren, dess motstånd och den tid under vilken elektrisk ström bibehålls oförändrad i ledaren.

Denna lag kallas Joule - Lenz, hans formel uttrycks på följande sätt:

Q = kl²Rt, (1)

där Q - mängd värme som frigörs, l - aktuell, R - Ledarresistans, t - tid; värdet på k kallas den termiska ekvivalenten av arbete. Det numeriska värdet av detta värde beror på valet av de enheter i vilka mätningarna görs de återstående variablerna i formeln.

Om mängden värme mätes i kalorier, strömmen i ampere, resistansen i ohm, och tiden i sekunder, så är k är numeriskt lika med 0,24. Detta innebär att strömmen i ledar 1a väljer vilket har en resistans av 1 ohm per sekund, antalet värme som är lika med 0,24 kcal. Följaktligen kan mängden värme kalorier som frigörs i ledaren beräknas genom formeln:

Q = 0,24l²Rt.

SI-enheten för energi, den mängd värme och arbete är uppmätta enheter - joule. Därför, i Joule lag proportionalitetsfaktorn - Lenz är enighet. I detta system formeln Joule - Lenz är:

Q = l²Rt. (2)

kan verifieras Lenz - Joule lag. Genom spiraltråd, nedsänkt i vätskan hälldes i kalorimetern, ström leds en stund. Sedan den beräknade mängden värme som frigörs i kalorimetern. Motstånd spiral är känd i förväg, är strömmen mäts genom en amperemeter, och ett stoppur tid. Genom att variera strömmen i kretsen och med hjälp av olika spiral, kan du kontrollera Joule - Lenz.

På grundval av Ohms lag

I = U / R,

Ersätta det aktuella värdet i formeln (2), erhåller vi ett nytt uttryck för formel Joule lag - Lenz:

Q = (U² / R) t.

Formeln Q = l²Rt bekvämt att använda vid beräkning av mängden värme som avges i seriekopplingen, eftersom i detta fall den elektriska strömmen i alla ledarna hos densamma. Därför, när det finns en seriekoppling av ett flertal ledare, var och en av dem kommer att tilldelas den mängd värme, som är proportionell mot resistansen hos ledaren. Om vi kombinera, t ex, successivt tre trådar av lika storlek - koppar, järn och nikelinovuyu, den största mängden värme kommer att frigöras från nikelinovoy, eftersom resistiviteten hos dess största, är det starkare och upphettas.

Om ledarna är parallellkopplade, kommer den elektriska strömmen i dem varierar, och spänningen vid ändarna av sådana ledare är densamma. Beräkning av den mängd värme som kommer att släppas under en sådan förening, är det bättre att utföra, med användning av formeln Q = (U² / R) t.

Denna formel visar att för varje parallell anslutningsledare fördela den mängd av värme som är omvänt proportionell mot dess ledningsförmåga.

Om vi ansluter de tre trådar av lika tjocklek - koppar, järn och nikelinovuyu - parallellt med varandra och passera ström genom dem, den största mängden värme som frigörs i en koppartråd, värmer upp den och starkare än den andra.

Med utgångspunkt från Joule - Lenz, producera olika beräkning av elektroanläggningar, värme och värmekällor. elektrisk energiomvandling till värme används också ofta.