Lógsins um hitun eftir Joule
Þegar rafströkur fer í gegnum raforkuhring, valda snertingarnar á milli elektróna og atóma strássins hita. Hversu mikið af hita er framleitt þegar rafströkur fer í gegnum strá? Á hvaða skilyrðum og stærðfræðilegum breytum ber hitamagnið saman? Enska eðlisfræðingurinn James Prescott Joule skapaði formúlu sem lýsir þessu ákvörðunargilt. Þetta er kend sem Joules lög.
Hvað er Joules lög um hitun
Hitan sem framleidd er vegna ferils rafströks innan raflínunnar, er táknuð í einingum Joule. Nú er stærðfræðilegt framsetning og útskýring Joules lög gefin með eftirtöldu hætti.
Magn hita sem framleidd er í strá sem ferir rafströkur, er í hlutfalli við ferningstölu magns rafströksins sem fer í gegnum stráina, þegar rafskiptingu strásins og tíminn sem rafströkur fer í gegnum stráina eru fastir.
Magn hita sem framleidd er er í hlutfalli við rafskiptingu strásins þegar rafströkurinn í stránni og tíminn sem rafströkur fer í gegnum stráina eru fastir.
Hitinn sem framleidd er vegna ferils rafströks er í hlutfalli við tíma sem rafströkur fer í gegnum strá, þegar rafskipting og magn rafströksins eru fastir.
Þegar þessar þrjár skilyrði eru sameinuð, verður niðurstöðulegan formúluna svona:
Hér er 'H' hiti sem framleidd er í Joule, 'i' er rafströkurinn sem fer í gegnum stráina í ampera og 't' er tíminn í sekúndum. Í jöfnunni eru fyrir hand 4 breytur. Þegar þrjár af þeim eru þekktar, er hægt að reikna fjórða. Hér er 'J' fasti, kendur sem Joules mekanísk samsvörun við hita. Mekanísk samsvörun við hita má skilgreina sem fjöldi vinnueininga sem, þegar fullkomlega brottkuð í hita, gefa einn hitaeining. Augljóst er að gildi J mun háð vera vali vinnu- og hitaeininga. Hefur verið fundið að J = 4.2 joule/cal (1 joule = 107 ergs) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Skal athuga að ofangreind gildi eru ekki mjög nákvæm en eru nægileg fyrir almennan notkun.
Nú samkvæmt Joules lög I2Rt = verk gert í joule ef I ampera rafströkur er haldið í gegnum rafskiptingu R ohms fyrir t sekúndur.
Með því að eyða I og R í síðari skilgreiningu með hjálp Ohms lög, fáum við aðrar formúlur.
Yfirlýsing: Respektið upprunalega, góðir ritgerðir verða þeir sem er verð að deila, ef það er brotnað eiginréttum vinsamlega skráðu til eyðingar.
