Joule - Lenz

Emiliy Hristianovich Lents (1804 - 1865) - fisikawan terkenal Rusia. Dia adalah salah satu pendiri dari Electromechanics. Namanya dikaitkan hukum pembukaan mendefinisikan arah arus induksi, dan hukum mendefinisikan medan listrik dalam konduktor arus tercatat.

Selanjutnya, Emiliy Lents dan fisikawan Inggris Joule mempelajari eksperimen tindakan saat termal, secara independen dari satu hukum lain dibuka sesuai dengan yang jumlah panas yang dihasilkan dalam konduktor berbanding lurus dengan kuadrat dari arus listrik yang mengalir melalui konduktor, ketahanan dan waktu di mana arus listrik dipertahankan tidak berubah dalam konduktor.

Hukum ini disebut Joule - Lenz, formula dinyatakan sebagai berikut:

Q = kl²Rt, (1)

di mana Q - jumlah panas yang dibebaskan, l - saat ini, R - resistansi konduktor, t - waktu; nilai k disebut thermal setara dengan pekerjaan. Nilai numerik dari nilai ini tergantung pada pilihan unit di mana pengukuran dilakukan variabel yang tersisa dalam formula.

Jika jumlah panas diukur dalam kalori, arus dalam ampere, perlawanan dalam ohm, dan waktu dalam detik, maka k secara numerik sama dengan 0,24. Ini berarti bahwa arus di konduktor 1a menyeleksi yang memiliki ketahanan dari 1 ohm per detik, jumlah panas yang sama dengan 0,24 kkal. Dengan demikian, jumlah kalori panas dibebaskan dalam konduktor dapat dihitung dengan rumus:

Q = 0,24l²Rt.

SI unit energi, jumlah panas dan kerja adalah unit diukur - joule. Oleh karena itu, faktor proporsionalitas dalam hukum Joule - Lenz adalah kesatuan. Dalam sistem ini, rumus Joule - Lenz adalah:

Q = l²Rt. (2)

Hukum Joule - Lenz dapat diverifikasi. Dengan kawat spiral, direndam dalam cairan dituangkan ke dalam kalorimeter, saat dilewatkan untuk sementara waktu. Kemudian dihitung jumlah panas yang dilepaskan dalam kalorimeter. Perlawanan spiral dikenal di muka, saat ini diukur dengan ammeter, dan waktu stopwatch. Dengan memvariasikan arus dalam rangkaian dan menggunakan berbagai spiral, Anda dapat memeriksa Joule yang - Lenz.

Atas dasar hukum Ohm

I = U / R,

Mengganti nilai saat ini dalam rumus (2), kita mendapatkan ekspresi baru untuk formula hukum Joule - Lenz:

Q = (U² / R) t.

Formula Q = l²Rt nyaman digunakan saat menghitung jumlah panas yang dipancarkan dalam sambungan seri, karena dalam hal ini arus listrik di semua konduktor yang sama. Oleh karena itu, ketika ada koneksi serangkaian beberapa konduktor, masing-masing dari mereka akan dialokasikan bahwa jumlah panas yang sebanding dengan resistansi konduktor. Jika kita menggabungkan, misalnya, tiga kabel berturut-turut dengan ukuran yang sama - tembaga, besi dan nikelinovuyu, jumlah terbesar dari panas yang dilepaskan dari nikelinovoy, karena resistivitas dari terbesarnya, itu adalah kuat dan dipanaskan.

Jika konduktor dihubungkan secara paralel, arus listrik di dalamnya akan berbeda, dan tegangan pada ujung-ujung konduktor adalah satu dan sama. Perhitungan jumlah panas yang akan dirilis pada senyawa tersebut, lebih baik untuk melakukan, menggunakan rumus Q = (U² / R) t.

Formula ini menunjukkan bahwa untuk setiap koneksi konduktor paralel mengalokasikan jumlah panas yang berbanding terbalik dengan konduktivitas.

Jika kita menghubungkan tiga kabel ketebalan yang sama - tembaga, besi dan nikelinovuyu - sejajar satu sama lain dan melewati arus melalui mereka, jumlah terbesar dari panas yang dilepaskan dalam kawat tembaga, memanas dan lebih kuat dari yang lain.

Mulai dari Joule - Lenz, menghasilkan perhitungan yang berbeda dari instalasi elektro, pemanasan dan peralatan pemanas. konversi energi listrik menjadi panas juga banyak digunakan.