जूल प्रभाव: यह क्या है, सूत्र, उपयोग, व्यायाम

हे वह बन चुका हैजौल एक भौतिक घटना है जिसमें इसका रूपांतरणऊर्जाबिजलीमें तपिश. यह घटना तब होती है जब एक विद्युत प्रवाह शरीर से होकर गुजरता है। शरीर की क्रिस्टल संरचना बनाने वाले इलेक्ट्रॉनों और परमाणुओं के बीच होने वाली निरंतर टक्कर का कारण बनती है इसका तापमान बढ़ जाता है, जिससे आवेश वाहकों में निहित विद्युत ऊर्जा का एक भाग. में परिवर्तित हो जाता है तपिश।

नज़रयह भी:विद्युत धारा की गति कितनी होती है?

जूल प्रभाव सूत्र

से जूल का नियम, एक विद्युत प्रवाह द्वारा पार किए गए कंडक्टर द्वारा उत्सर्जित गर्मी की मात्रा की गणना करना संभव है। इस नियम का उपयोग करने के लिए यह आवश्यक है कि सामग्री का विद्युत प्रतिरोध स्थिर हो, साथ ही इससे गुजरने वाली विद्युत धारा भी।

क्यू - गर्मी (जे या चूना)

मैं - विद्युत प्रवाह (ए)

आर - विद्युत प्रतिरोध (Ω)

तो - समय अंतराल)

दिखाया गया सूत्र दर्शाता है कि उष्मा की मात्रा जो नष्ट हो जाती है वह के वर्ग के सीधे समानुपाती होती है विद्युत धारा को विद्युत प्रतिरोध से गुणा किया जाता है और धारा को पार करने में लगने वाले समय की लंबाई से शरीर।

नज़रभी: दुर्घटना से हुई भौतिकी की खोज

अब मत रोको... विज्ञापन के बाद और भी बहुत कुछ है;)

जूल प्रभाव उपयोगिताएँ

जूल प्रभाव के लिए धन्यवाद, विद्युत ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करना संभव है, जैसा कि हम करते हैं:

• वर्षा,

• क्रॉकपॉट्स,

• इलेक्ट्रिक ग्रिल्स,

• लोहा आदि

जूल प्रभाव किसी भी पदार्थ पर होता है, कंडक्टर या इन्सुलेटर, जिसमें गैर-शून्य विद्युत प्रतिरोध है।

यह घटना अधिक अभिव्यंजक है सामग्रीइन्सुलेटर, जिनका विद्युत प्रतिरोध सामान्यतः अधिक होता है। हालांकि, जब तीव्र विद्युत धाराओं द्वारा इन्सुलेट सामग्री का पता लगाया जाता है, तो संभव है कि वे उनमें उत्पन्न हों दोष के तापमान में भारी वृद्धि के कारण अपूरणीय।

जूल प्रभाव के कारण विद्युत धारा प्रवाहित करके विद्युत बारबेक्यू गर्म हो जाते हैं।

जूल प्रभाव से संबंधित जोखिम

जूल प्रभाव से संबंधित मुख्य जोखिम किसके द्वारा उत्पन्न होते हैं? तापमान में वृद्धि. विद्युत प्रतिष्ठानों में, प्रवाहकीय तारों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को सुरक्षित तापमान पर संचालित करने की आवश्यकता होती है, हालांकि कारक जैसे: अधिष्ठापनमैला, उपस्थितिमेंनमी,धूलमेंअधिक,सूत्रछिला हुआ और यह ऑक्सीकरणइलेक्ट्रॉनिक घटकों के उनके विद्युत प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बन सकता है, जिससे अधिक गर्मी अपव्यय हो सकता है, इस प्रकार घटना की संभावना बढ़ जाती है आग, उदाहरण के लिए।

नज़रयह भी:कैलोरीमेट्री के बारे में सब कुछ

जूल प्रभाव प्रयोग

वे जीवित हैं प्रयोगों में कम लागत काफी है सुलभ जो जूल प्रभाव के अस्तित्व का प्रमाण देने के लिए कक्षा में किया जा सकता है। उनमें से एक में a. के टर्मिनलों को छूना शामिल है 9वी बैटरी के एक टुकड़े में इस्पात की पतली तारें.

जब हम स्टील वूल को बैटरी टर्मिनलों से स्पर्श करते हैं, तो एक विद्युत प्रवाह बनता है, इस प्रकार, हीटिंग प्रक्रिया. स्टील ऊन का तापमान तेजी से बढ़ता है जब तक कि यह लाल गर्म न हो जाए।

सचेत: इस प्रयोग से जलन और आग लग सकती है, इसे केवल माता-पिता या अभिभावकों की उपस्थिति में ही करें।

जूल प्रभाव पर व्यायाम

प्रश्न 1) 0.5 के विद्युत प्रतिरोध वाले एक संवाहक तार को 2.0 मिनट की अवधि के दौरान 2.0 A के विद्युत प्रवाह द्वारा पार किया जाता है। इस तार से जूल में उष्मा की मात्रा ज्ञात कीजिए।

ए) 240 जे

बी) 4 जे

ग) 400J

घ) 40J

ई) 120 जे

टेम्पलेट: एक पत्र

संकल्प:

उष्मा की मात्रा की गणना करने के लिए, जूल के नियम का उपयोग करना आवश्यक है:

उपरोक्त गणना में, मिनटों में दिए गए समय अंतराल को सेकंड में बदलना आवश्यक था। इस प्रकार, 240 जे के बराबर गर्मी की मात्रा की गणना करना संभव था।

प्रश्न 2) जूल प्रभाव के संबंध में, जांचें कि क्या सही है।

क) जूल प्रभाव केवल उच्च तापमान पर होता है।

बी) जूल प्रभाव आवेश वाहकों और सामग्री के क्रिस्टल जाली को बनाने वाले परमाणुओं के बीच टकराव से उत्पन्न होता है।

ग) विद्युत धारा की तीव्रता को बढ़ाकर जूल प्रभाव से ऊर्जा हानि को नियंत्रित करना संभव है।

घ) जूल प्रभाव से उष्मा की मात्रा पदार्थ के विद्युत प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

ई) प्रवाहकीय सामग्री जूल प्रभाव के अधीन नहीं हैं।

खाका:अक्षर बी

संकल्प:

आइए उत्तरों को देखें:

द) असत्य - जूल प्रभाव किसी भी तापमान पर हो सकता है, हालांकि, उच्च तापमान पर यह प्रभाव बढ़ जाता है।

बी) असली

सी) असत्य - जूल प्रभाव से उष्मा की मात्रा विद्युत धारा की तीव्रता के वर्ग के समानुपाती होती है।

घ) असत्य - जूल प्रभाव द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा विद्युत प्रतिरोध के मापांक के समानुपाती होती है।

तथा) असत्य - विद्युत प्रतिरोध वाले सभी पदार्थ जूल प्रभाव के अधीन होते हैं।

प्रश्न 3) एक संवाहक तार को 0.5 A की विद्युत धारा द्वारा 30 s तक ले जाया जाता है। चूंकि इस तार का विद्युत प्रतिरोध 0.8 to के बराबर है, इसलिए इस अवधि के दौरान जूल प्रभाव के कारण तार द्वारा जारी कैलोरी की मात्रा बराबर है

डेटा: 1 कैल = 4 जे

ए) 15.0 कैल।

बी) 12.0 कैल।

सी) 1.5 कैल।

घ) 6.0 कैल।

ई) 4.5 कैल।

टेम्पलेट: पत्र सी

संकल्प:

हम जूल के नियम का उपयोग संवाहक तार से निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा की गणना के लिए करेंगे:

की गई गणना के अनुसार, इस संवाहक तार द्वारा उष्मा की मात्रा 1.5 कैलोरी है, इसलिए सही विकल्प अक्षर C है।

मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

हेलरब्रॉक, राफेल। "जूल प्रभाव"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।