Joules Wet van Verwarming
Wanneer stroom door een elektrisch circuit loopt, veroorzaken de botsingen tussen de elektronen en atomen van het draad dat er warmte wordt geproduceerd. Hoeveel warmte wordt geproduceerd tijdens het stromen van stroom door een draad en op welke omstandigheden en parameters is de warmteproductie afhankelijk? James Prescott Joule, een Engelse natuurkundige, formuleerde een formule die dit fenomeen nauwkeurig uitlegt. Dit staat bekend als Joules wet.
Wat is de Wet van Joule over Verwarming
De warmte die wordt geproduceerd door het stromen van stroom in een elektrisch draad, wordt uitgedrukt in eenheid van Joules. Nu wordt de wiskundige representatie en uitleg van Joules wet gegeven op de volgende manier.
Het aantal warmte dat wordt geproduceerd in een stroom geleidend draad, is evenredig met het kwadraat van het aantal stroom dat door het draad stroomt, wanneer de elektrische weerstand van het draad en de tijd waarin de stroom stroomt, constant zijn.
Het aantal warmte dat wordt geproduceerd, is evenredig met de elektrische weerstand van het draad wanneer de stroom in het draad en de tijd waarin de stroom stroomt, constant zijn.
De warmte die wordt geproduceerd door het stromen van stroom, is evenredig met de tijd waarin de stroom stroomt, wanneer de elektrische weerstand en het aantal stroom constant zijn.
Wanneer deze drie voorwaarden worden samengevoegd, ziet de resulterende formule er als volgt uit –
Hierbij is ‘H’ de geproduceerde warmte in Joules, ‘i’ de stroom die door het geleidende draad stroomt in ampère en ‘t’ de tijd in seconden. Er zijn vier variabelen in de vergelijking. Wanneer drie van deze bekend zijn, kan de andere worden berekend. Hierbij is ‘J’ een constante, bekend als mechanische equivalent van warmte. Mechanisch equivalent van warmte kan worden gedefinieerd als het aantal werkseenheden die, wanneer ze volledig worden omgezet in warmte, één eenheid warmte leveren. Duidelijk zal de waarde van J afhankelijk zijn van de keuze van eenheden van werk en warmte. Het is gevonden dat J = 4.2 joules/cal (1 joule = 107 ergs) = 1400 ft. lbs./CHU = 778 ft. lbs/B Th U. Het moet worden opgemerkt dat de bovenstaande waarden niet heel nauwkeurig zijn, maar goed genoeg voor algemeen werk.
Volgens de wet van Joule I2Rt = het elektrisch verrichte werk in joules wanneer I ampère stroom wordt onderhouden door een weerstand van R ohms gedurende t seconden.
Door I en R in de bovenstaande expressie achtereenvolgens te elimineren met behulp van Ohms wet, krijgen we alternatieve vormen als.
Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de moede gedeeld te zijn, indien er een inbreuk is gelieve contact op te nemen om te verwijderen.
