Lei de Xalor de Joule
Cando fluye a corrente eléctrica por un circuito, a colisión entre os electróns e as átomos do fío xera calor. Canto calor se xera durante o fluxo da corrente a través dun fío e en que condicións e parámetros depende a xeración de calor? James Prescott Joule, un físico inglés, formulou unha fórmula que explica este fenómeno con precisión. Isto coñécese como lei de Joule.
Que é a lei de Joule do aquecemento
O calor que se produce debido ao fluxo da corrente dentro dun fío eléctrico, exprésase en unidades de Joules. Agora a representación matemática e explicación da lei de Joule dáse na seguinte maneira.
A cantidade de calor producida nun fío conductor de corrente, é proporcional ao cadrado da cantidade de corrente que fluye a través do fío, cando a resistencia eléctrica do fío e o tempo de fluído da corrente son constantes.
A cantidade de calor producida é proporcional á resistencia eléctrica do fío cando a corrente no fío e o tempo de fluído da corrente son constantes.
O calor xerado debido ao fluxo da corrente é proporcional ao tempo de fluído da corrente, cando a resistencia eléctrica e a cantidade de corrente son constantes.
Cando estás tres condicións se combinan, a fórmula resultante é así –
Aquí, ‘H’ é o calor xerado en Joules, ‘i’ é a corrente que fluye a través do fío conductor en amperios e ‘t’ é o tempo en segundos. Hai catro variables na ecuación. Cando calquera das tres son coñecidas, a outra pode calcularse. Aquí, ‘J’ é unha constante, coñecida como equivalente mecánico do calor de Joule. Equivalente mecánico do calor pódese definir como o número de unidades de traballo que, cando se convierten completamente en calor, fornecen unha unidade de calor. Obviamente, o valor de J dependerá da elección das unidades de traballo e calor. Descubriuse que J = 4.2 joules/cal (1 joule = 107 ergs) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Debe notarse que os valores anteriores non son moi precisos pero son suficientemente bons para o traballo xeral.
Agora, segundo a lei de Joule I2Rt = traballo realizado en joules eléctricamente cando I amperios de corrente se mantén a través dun resistor de R ohms durante t segundos.
Eliminando I e R sucesivamente na expresión anterior coa axuda da lei de Ohm, obtemos formas alternativas como.
Declaración: Respetar o original, bons artigos merécen ser compartidos, se hai infracción por favor contacta para eliminar.
