Закон на Джоул за загряване
Когато ток протича през електрическа верига, сблъсъкът между електроните и атоми на проводника причинява генериране на топлина. Колко топлина се генерира при протичане на ток през проводник и от какви условия и параметри зависи генерирането на топлина? Английският физик Джеймс Прескотт Ъюл формулира закон, който точно обяснява този феномен. Това е известно като закон на Ъюл.
Какво е закона на Ъюл за затопляне
Топлината, произтичаща от протичането на ток в електрически проводник, се изразява в единици джоули. Сега математическото представяне и обяснение на закона на Ъюл се дава по следния начин.
Количеството топлина, произведено в проводник, пропорционално е на квадрата на количеството ток, протичащ през проводника, когато електрическото съпротивление на проводника и времето на протичане на тока са постоянни.
Количеството топлина, произведено, е пропорционално на електрическото съпротивление на проводника, когато токът в проводника и времето на протичане на тока са постоянни.
Генерираната топлина в резултат на протичането на ток е пропорционална на времето на протичане на тока, когато електрическото съпротивление и количеството ток са постоянни.
Когато тези три условия се комбинират, резултиращата формула е такава –
Тук, 'H' е генерираната топлина в джоули, 'i' е токът, протичащ през проводника в ампери, а 't' е времето в секунди. В уравнението има четири променливи. Когато трите от тях са известни, другата може да бъде изчислена. Тук, 'J' е константа, известна като механичен еквивалент на топлината на Ъюл. Механичният еквивалент на топлината може да бъде дефиниран като броят на работните единици, които, когато са напълно преобразувани в топлина, осигуряват една единица топлина. Очевидно, стойността на J ще зависи от избора на единици за работа и топлина. Намерено е, че J = 4.2 джоула/кал (1 джоул = 107 ерга) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Трябва да се отбележи, че горните стойности не са много точни, но са достатъчно добри за общата работа.
Сега, според закона на Ъюл I2Rt = извършена работа в джоули електрически, когато I ампера ток се поддържа през резистор с R ома за t секунди.
При изключване на I и R в горния израз с помощта на закона на Ом, получаваме алтернативни форми като.
Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права се обратете за изтриване.
