Joule - Lenz

Emiliy Hristianovich Lents (1804 - 1865) - Venäjän kuuluisa fyysikko. Hän on yksi perustajista Sähkömekaniikka. Hänen nimensä on liitetty aukon määrittävän lain suuntaan indusoituneen virran, ja laki määritellään sähkökentän virtaa kuljettava johdin.

Lisäksi, Emiliy Lents ja Englanti fyysikko Joule tutkimalla kokeellisesti terminen toiminta nykyinen, toisistaan riippumatta avattiin jonka mukaan lämmön määrä, joka syntyy johdin on suoraan verrannollinen neliön läpi kulkevan sähkövirran johtimen, sen vastus ja aikaa, jona sähkövirta pidetään muuttumattomana johtimen.

Tämä laki kutsutaan Joule - Lenz, hänen kaava ilmaistaan seuraavasti:

Q = kl²Rt, (1)

jossa Q - määrä lämpöä vapautuu, l - nykyinen, R - resistanssi johtimen, t - aika; k: n arvo on nimeltään terminen yhtä työtä. Numeerinen arvo tämä arvo riippuu valinta yksiköitä, joissa mittaukset tehdään loput muuttujat kaavassa.

Jos lämmön määrä mitataan kaloreita, virta ampeereina, vastus ohmia, ja aika sekunteina, niin k on numeerisesti yhtä suuri kuin 0,24. Tämä tarkoittaa, että virta johtimen 1a valitsee joka vastus on 1 ohm sekunnissa, määrä lämpöä, joka on yhtä suuri kuin 0,24 kcal. Näin ollen, määrä lämpöä kaloreita vapautunut johdin voidaan laskea kaavalla:

Q = 0,24l²Rt.

SI-yksikön energiaa, lämmön määrä ja työ ovat mitatut yksiköt - joulea. Siksi suhteellista osuutta Joule lakia - Lenz on yhtenäisyys. Tässä järjestelmässä, jolla on kaava Joule - Lenz on:

Q = l²Rt. (2)

Joulen laki - Lenz voidaan todentaa. Kierre lanka, nesteeseen upotetun kaadettiin kalorimetriin, virta kulkee jonkin aikaa. Sitten laskettu määrä lämpöä vapautuu kalorimetrissä. Vastus kierre on etukäteen tiedossa, nykyinen mitataan virtamittari ja sekuntikello ajan. Vaihtelemalla virta piirin ja käyttäen erilaisia kierre, voit tarkistaa Joule - Lenz.

Perusteella Ohmin laki

I = U / R,

Korvaamalla nykyinen arvo kaavassa (2), saadaan uusi lauseke kaava Joule laki - Lenz:

Q = (U² / R) t.

Kaavan Q = l²Rt kätevä käyttää laskiessaan määrän lämpöä emittoituu sarjassa yhteydessä, koska tässä tapauksessa sähkövirran kaikki johtimet on sama. Näin ollen, kun on sarjaan kytkettynä useita johtimia, joista kukin jaetaan että lämmön määrä, joka on verrannollinen johtimen resistanssista. Jos yhdistetään, esim., Peräkkäin kolme johtoa samankokoisia - kupari, rauta ja nikelinovuyu, suurin määrä lämpöä vapautuu nikelinovoy, koska resistiivisyys sen suurin, se on vahvempi ja kuumennetaan.

Jos johtimet on kytketty rinnan, sähkövirran ne vaihtelevat, ja jännite päissä tällaisten johtimien on sama. Laskeminen määrän lämpöä, joka vapautuu aikana tällainen yhdiste, se on parempi suorittaa, käyttäen kaavaa Q = (U² / R) t.

Tämä kaava osoittaa, että kunkin rinnakkaisen yhteyden johtimen kyseisen määrän lämpöä, joka on kääntäen verrannollinen sen johtavuus.

Jos me liittää kolme johdot tasapaksu - kupari, rauta ja nikelinovuyu - samansuuntaisesti toistensa ja siirtää virta niiden läpi, suurin määrä lämpöä vapautuu kuparilanka, se lämpenee ja vahvempi kuin toinen.

Alkaen Joule - Lenz, tuottavat eri laskenta elektro laitoksia, lämmitys ja lämmityslaitteet. sähköenergian muuntaminen lämmöksi käytetään myös laajalti.