Закон Джоуля Ленца

В результате опытов было установлено, что количество тепла выделяемого током при прохождении по проводнику, зависит от сопротивления самого проводника, тока и времени его прохождения.

Этот физический закон был впервые установлен в 1841 году английским физиком Джоулем, а несколько позднее (в 1844 году) независимо от него русским академиком Эмилем Христиановичем Ленцем (1804 – 1865).

Количественные соотношения, имеющие место при нагревании проводника током, называются законом Джоуля-Ленца.

Выше было установлено:

откуда

Так как 1 кал = 0,472 кГм, то

Таким образом,

1 Дж = 0,24 кал.

Энергия электрического тока определяется по формуле

A = I2 × r × t Дж .

Так как энергия тока идет на нагрев, то количество тепла, выделяемое током в проводнике, равно:

Q = 0,24 × I2 × r × t кал .

Эта формула, выражающая закон Джоуля-Ленца, показывает и дает определение закону, что количество тепла в калориях, выделяемое током при прохождении по проводнику, равно коэффициенту 0,24, умноженному на квадрат тока в амперах, сопротивление в омах и время в секундах.

Видео – "Закон Джоуля-Ленца, физика 8 класс":

Пример 1. Определить, сколько тепла выделит ток в 6 А, проходя по проводнику сопротивлением 2 Ом, в течение 3 минут.

Q = 0,24 × I2 × r × t = 0,24 × 36 × 2 × 180 = 3110,4 кал.

Формулу закона Джоуля-Ленца можно написать так:

Q = 0,24 × I × I × r × t ,

а так как I × r = U, то можно написать:

Q = 0,24 × I × U× t кал .

Формула закона Джоуля-Ленца

Пример 2. Электрическая плитка включена в сеть напряжением 120 В. Ток, протекающий по спирали плитки, 5 А. Требуется определить, сколько тепла выделит ток за 2 часа.

Q = 0,24 × I × U× t = 0,24 × 5 × 120 × 7200 = 1 036 800 кал = 1036,8 ккал .

Видео – "Нагревание проводников электрическим током":

Э. Х. Ленц обобщил опыты электромагнитной индукции, изложив это обобщение в виде "правила Ленца". В своих трудах по теории электрических машин Ленц изучил явление "реакции якоря" в машинах постоянного тока, доказал принцип обратимости электрических машин. Ленц, работая с Якоби, исследовал силу притяжения электромагнитов, установил зависимость магнитного момента от намагничивающей силы.

Эмилий Христианович Ленц

Эмилий Христианович Ленц
12 (24) февраля 1804 - 29 января (10 февраля) 1865 (60 лет)

Ленц был членом Петербургской Академии Наук и ректором Петербургского университета.

Источник: Кузнецов М. И., "Основы электротехники" - 9-е издание, исправленное - Москва: Высшая школа, 1964 - 560с.

11 февраля 2015 | Электротехника

Как известно, все тела состоят из молекул и эти молекулы не находятся в покое, а непрерывно движутся. Чем выше температура тела, тем быстрее движение молекул вещества этого тела. Но есть...

12 августа 2014 | Машины постоянного тока

Напряжение между коллекторными пластинами Реакция якоря в определенных условиях может вызвать нежелательные по своим последствиям явления. К числу таких явлений относится прежде всего увеличение напряжения между коллекторными пластинами вследствие искажения поля под...

13 ноября 2013 | Справочник электромеханика

Успешное и качественное выполнение монтажных работ, в том числе установка и центровка электрических машин, прежде всего зависят от того, насколько тщательно они подготовлены. Несвоевременная и неудовлетворительная подготовка производства приводит к...

28 февраля 2014 | Машины постоянного тока

В статье рассказывается как в воздушном зазоре, между полюсом и якорем, можно рассчитать индукцию и намагничивающую силу, как при этом учесть влияние пазов и вентиляционных каналов.Гладкий якорь Наиболее сложный характер имеет...

31 марта 2015 | Электротехника

На схемах цепей переменного тока сопротивления обозначаются, как показано на рисунке 1. На практике часто встречаются проводники, обладающие как активным, так индуктивным и емкостным сопротивлениями. Рисунок 1. Обозначения сопротивлений...

Информационный сайт "Электромеханика", © 2011-2019. Копирование материалов запрещено.