జూల్ ప్రభావం నష్టం
సర్క్యూట్లో రిజిస్టివ్ ఎలిమెంట్లలో ప్రవహించే ఉష్ణ శక్తిని లెక్కించండి.
"సర్క్యూట్లో రిజిస్టివ్ ఎలిమెంట్లలో ఉష్ణతో ప్రవహించే శక్తి."
ప్రధాన ఫార్ములా: జౌల్స్ లావ్
Q = I² × R × t
or
Q = P × t
Where:
Q: Heat energy (joules, J)
I: Current (amperes, A)
R: Resistance (ohms, Ω)
t: Time (seconds, s)
P: Power (watts, W)
Note: Both formulas are equivalent. Use $ Q = I^2 R t $ when you know current and resistance.
పారామీటర్ నిర్వచనాలు
1. రిజిస్టన్స్ (R)
ఒక పదార్థం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వ్యతిరేకించడం యొక్క ప్రవృత్తి, ఓహ్మ్లలో (Ω) కొలవబడుతుంది.
అదే ప్రవాహం కోసం ఎక్కువ రిజిస్టన్స్ ఎక్కువ ఉష్ణత ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఉదాహరణ: 100 Ω రిజిస్టర్ ప్రవాహాన్ని ఎదురుదాటుతుంది మరియు ఉష్ణత ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
2. శక్తి (P)
ఒక కాంపోనెంట్ ద్వారా ప్రదానం చేయబడే లేదా అభిగమించబడే విద్యుత్ శక్తి, వాట్స్లో (W) కొలవబడుతుంది.
1 వాట్ = 1 జౌల్ ప్రతి సెకన్.
మీరు దానిని ఈ విధంగా లెక్కించవచ్చు: P = I² × R లేదా P = V × I
ఉదాహరణ: 5W LED ప్రతి సెకన్లో 5 జౌల్లను ఉపయోగిస్తుంది.
3. ప్రవాహం (I)
ఒక పదార్థం ద్వారా విద్యుత్ చార్జ్ ప్రవహించడం, అంపీర్లలో (A) కొలవబడుతుంది.
ఉష్ణత ప్రవాహం యొక్క వర్గంతో అనుపాతంలో ఉంటుంది - ప్రవాహం రెండింటికి రెండు రెట్లు ఉష్ణత నాలుగు రెట్లు ఉంటుంది!
ఉదాహరణ: 1 A, 2 A, 10 A — ప్రతి ఒక్కదానికీ విభిన్న ఉష్ణత స్థాయిలు ఉంటాయి.
4. సమయం (t)
ప్రవాహం ప్రవహించే సమయం, సెకన్లలో (s) కొలవబడుతుంది.
ఎక్కువ సమయం → ఎక్కువ మొత్తం ఉష్ణత ఉత్పత్తి.
ఉదాహరణ: 1 సెకన్ vs. 60 సెకన్లు → 60x ఎక్కువ ఉష్ణత.
దీని విధానం
ప్రవాహం రిజిస్టర్ ద్వారా ప్రవహిస్తే:
ఎలక్ట్రాన్లు పదార్థం ద్వారా ప్రవహిస్తాయి
వారు పరమాణువులతో టాక్స్ చేస్తాయి, కైనెటిక్ శక్తిని గుంటుంటాయి
ఈ శక్తి విబ్రేషనల్ శక్తి రూపంలో మార్చబడుతుంది → ఉష్ణత
మొత్తం ఉష్ణత ప్రవాహం, రిజిస్టన్స్, మరియు సమయంపై ఆధారపడుతుంది
ఈ ప్రక్రియ ప్రతిలోమం కాదు - విద్యుత్ శక్తి ఉష్ణతగా గుంటుంది.
వ్యవహారిక సన్నివేశాలు
ఉష్ణకారి ఎలిమెంట్లను డిజైన్ చేయడం (ఉదాహరణకు, విద్యుత్ కుండాలు, హెయర్ డ్రైయర్లు)
ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లలో శక్తి నష్టాన్ని లెక్కించడం
PCB ట్రేస్‌లు మరియు కాంపోనెంట్లలో టెంపరేచర్ పెరిగిపోవడాన్ని అంచనా వేయడం
శక్తి రేటింగ్ ఆధారంగా యోగ్యమైన రిజిస్టర్లను ఎంచుకోడం
పరిచాలనం సమయంలో డైవైస్‌లు ఎందుకు ఉష్ణం అవుతాయి అనేది అర్థం చేయడం
సర్క్యూట్లో సురక్షా విశ్లేషణ (అతిహేతుకత మరియు ఆగున్న ప్రమాదాన్ని నివారించడం)
