Hukum Pemanasan Joule

Ketika arus mengalir melalui rangkaian listrik, tabrakan antara elektron dan atom kawat menyebabkan panas yang dihasilkan. Berapa banyak panas yang dihasilkan selama arus mengalir melalui kawat dan pada kondisi dan parameter apa penghasilan panas bergantung? James Prescott Joule, seorang fisikawan Inggris, menciptakan rumus yang menjelaskan fenomena ini dengan akurat. Ini dikenal sebagai Hukum Joule.

Apa itu Hukum Pemanasan Joule

Panas yang dihasilkan karena aliran arus dalam kawat listrik, dinyatakan dalam satuan Joules. Sekarang representasi matematika dan penjelasan dari Hukum Joule diberikan dalam cara berikut.

1. Jumlah panas yang dihasilkan dalam kawat penghantar arus, sebanding dengan kuadrat jumlah arus yang mengalir melalui kawat, ketika hambatan listrik kawat dan waktu arus mengalir konstan.

   

2. Jumlah panas yang dihasilkan sebanding dengan hambatan listrik kawat ketika arus dalam kawat dan waktu arus mengalir konstan.

   

3. Panas yang dihasilkan karena aliran arus sebanding dengan waktu arus mengalir, ketika hambatan listrik dan jumlah arus konstan.

Ketika tiga kondisi ini digabungkan, rumus yang dihasilkan adalah seperti ini –

Di sini, 'H' adalah panas yang dihasilkan dalam Joules, 'i' adalah arus yang mengalir melalui kawat penghantar dalam ampere dan 't' adalah waktu dalam detik. Ada empat variabel dalam persamaan. Ketika tiga dari empat variabel ini diketahui, variabel lainnya dapat dihitung. Di sini, 'J' adalah konstanta, dikenal sebagai ekivalen mekanis panas Joule. Ekivalen mekanis panas dapat didefinisikan sebagai jumlah unit kerja yang, ketika sepenuhnya diubah menjadi panas, memberikan satu unit panas. Jelas, nilai J akan bergantung pada pilihan unit kerja dan panas. Telah ditemukan bahwa J = 4,2 joules/cal (1 joule = 107 erg) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Harus dicatat bahwa nilai-nilai di atas tidak sangat akurat tetapi cukup baik untuk pekerjaan umum.

Sekarang menurut hukum Joule I2Rt = kerja yang dilakukan dalam joules secara listrik ketika I amper arus dipertahankan melalui resistor R ohm selama t detik.

Dengan menghilangkan I dan R secara bergantian dalam ekspresi di atas dengan bantuan Hukum Ohm, kita mendapatkan bentuk alternatif sebagai berikut.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.