La llei de Joule del caloreig
Quan passa corrent per un circuit elèctric, la col·lisió entre els electrons i àtoms del fil genera calor. Quanta calor es genera durant el pas de corrent a través d'un fil i en quines condicions i paràmetres depèn la generació de calor? James Prescott Joule, un físic anglès, va crear una fórmula que explica aquest fenomen amb precisió. Això es coneix com la llei de Joule.
Què és la llei de Joule de càlcul de calor
La calor que es produeix degut al pas de corrent dins d'un fil elèctric, es expressa en unitats de joules. Ara, la representació matemàtica i explicació de la llei de Joule es donen de la següent manera.
La quantitat de calor produïda en un fil conductor de corrent, és proporcional al quadrat de la quantitat de corrent que passa pel fil, quan la resistència elèctrica del fil i el temps de pas de corrent són constants.
La quantitat de calor produïda és proporcional a la resistència elèctrica del fil quan la corrent al fil i el temps de pas de corrent són constants.
La calor generada degut al pas de corrent és proporcional al temps de pas de corrent, quan la resistència elèctrica i la quantitat de corrent són constants.
Quan aquestes tres condicions es fusionen, la fórmula resultant és així –
Aquí, ‘H’ és la calor generada en joules, ‘i’ és la corrent que passa pel fil conductor en amperes i ‘t’ és el temps en segons. Hi ha quatre variables a l'equació. Quan se'n coneixen tres, es pot calcular l'altra. Aquí, ‘J’ és una constant coneguda com l'equivalent mecànic de calor de Joule. L'equivalent mecànic de calor es pot definir com el nombre d'unitats de treball que, quan es converteixen completament en calor, proporcionen una unitat de calor. Obviament, el valor de J depèn de la tria d'unitats de treball i calor. S'ha trobat que J = 4.2 joules/cal (1 joule = 107 ergs) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Cal tenir en compte que els valors anteriors no són molt precisos, però són suficientment bons per a treballs generals.
Ara, segons la llei de Joule I2Rt = treball realitzat en joules elèctricament quan I amperes de corrent es mantenen a través d'un resistor de R ohms durant t segons.
Eliminant I i R successivament a l'expressió anterior amb l'ajuda de la llei d'Ohm, obtenim formes alternatives com.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar-lo.
