O KészültJoule olyan fizikai jelenség, amely abból áll konvertálásaenergiaelektromosban ben hő. Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor elektromos áram halad át bármely testen. A test kristályszerkezetét alkotó elektronok és atomok közötti állandó ütközések okozzák hőmérséklete megnő, emiatt a töltőhordozókban lévő elektromos energia egy része átalakul hő.
Nézis:Mekkora az elektromos áram sebessége?
Joule-effektus képlete
Tól joule törvénye, meg lehet számítani a vezető által elvezetett hőmennyiséget, amelyet elektromos áram áthalad. E törvény alkalmazásához szükséges, hogy az anyag elektromos ellenállása állandó legyen, valamint az azon áthaladó elektromos áram.
Q - hő (J vagy mész)
én - elektromos áram (A)
R - elektromos ellenállás (Ω)
t - időintervallum (ok)
A bemutatott képlet azt mutatja, hogy az elvezetett hőmennyiség egyenesen arányos a négyzet négyzetével az elektromos áram megszorozva az elektromos ellenállással és az áram áthaladásának időtartamával a test.
Nézis: Fizikai felfedezések, amelyek véletlenül történtek
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
Joule Effect Utilities
A Joule-effektusnak köszönhetően az elektromos energiát hővé alakíthatjuk, ahogyan ezt tesszük:
- zuhanyzók,
- potok,
- elektromos rácsok,
- vasalók stb.
A Joule-effektus bármilyen anyagon jelentkezik, vezető vagy szigetelő, amelynek nulla elektromos ellenállása van.
Ez a jelenség kifejezőbb anyagokszigetelők, amelynek elektromos ellenállása általában nagyobb. Ha azonban a szigetelő anyagokat intenzív elektromos áramok haladják át, akkor lehetséges, hogy ezek keletkeznek bennük hibák a nagy hőmérséklet-emelkedés miatt helyrehozhatatlan.
A Joule-effektussal kapcsolatos kockázatok
A Joule-hatással kapcsolatos főbb kockázatok a hőmérséklet-emelkedés. Az elektromos berendezésekben vezetőképes vezetékeknek és más elektronikus eszközöknek biztonságos hőmérsékleten kell működniük, azonban olyan tényezők, mint pl installációklucskos, jelenlétban bennedvesség,porban benfelesleg,szálakhámozott és a oxidációelektronikai alkatrészek elektromos ellenállásaik növekedését okozhatják, ami nagyobb hőelvezetéshez vezet, és ezáltal növeli a tüzek, például.
Nézis:Minden a kalorimetriáról
Joule-effektus kísérlet
Léteznek kísérletek ban ben alacsony költségű elég hozzáférhető hogy az osztályteremben elvégezhető a Joule-hatás fennállásának bizonyítására. Az egyik az, hogy megérintsük a 9V-os akkumulátor egy darabjában acélforgács.
Amikor az acélgyapotot az akkumulátor csatlakozóihoz érintjük, elektromos áram keletkezik, így a fűtési folyamat. Gyorsan megnő az acélgyapot hőmérséklete, amíg vörösre nem vált.
Fel a fejjel: ez a kísérlet égési sérüléseket és tüzet okozhat, csak szülők vagy gondviselők jelenlétében hajtsa végre. |
Gyakorlatok a Joule-effektusról
1. kérdés) A 0,5 Ω egyenértékű elektromos ellenállással rendelkező vezetéket 2,0 A-os elektromos áram haladja meg 2,0 perc alatt. Határozza meg a vezeték által elvezetett hőmennyiséget joule-ban.
a) 240 J
b) 4 J
c) 400J
d) 40J
e) 120 J
Sablon: A betű
Felbontás:
Az elvezetett hőmennyiség kiszámításához Joule törvényét kell alkalmazni:
2. kérdés) A Joule-effektust illetően ellenőrizze, hogy mi a helyes.
a) A Joule-effektus csak magas hőmérsékleten jelentkezik.
b) A Joule-hatás a töltéshordozók és az anyag kristályrácsát alkotó atomok ütközéséből adódik.
c) Az energiaveszteséget a Joule-effektussal lehet szabályozni az elektromos áram intenzitásának növelésével.
d) A Joule-hatás által elvezetett hőmennyiség fordítottan arányos az anyag elektromos ellenállásával.
e) A vezető anyagokra nem vonatkozik a Joule-effektus.
Sablon:B betű
Felbontás:
Nézzük meg a válaszokat:
A) HAMIS - a Joule-effektus bármilyen hőmérsékleten előfordulhat, azonban ez a hatás magas hőmérsékleti rezsimek esetén fokozódik.
B) IGAZI
ç) HAMIS - a Joule-effektus által elvezetett hőmennyiség egyenesen arányos az áram intenzitásának négyzetével.
d) HAMIS - a Joule-effektus által elvezetett hőmennyiség egyenesen arányos az elektromos ellenállási modulussal.
és) HAMIS - minden olyan anyag, amelynek elektromos ellenállása van, Joule-effektus alá esik.
3. kérdés A vezető vezetéket 0,5 A elektromos áram viszi 30 másodpercig. Mivel ennek a vezetéknek az elektromos ellenállása egyenlő 0,8 Ω, a vezeték által ebben az időszakban felszabadított kalóriamennyiség a Joule-effektus miatt egyenlő:
Adatok: 1 cal = 4 J
a) 15,0 cal.
b) 12,0 cal.
c) 1,5 kal.
d) 6,0 cal.
e) 4,5 kal.
Sablon: C betű
Felbontás:
Joule törvénye alapján kiszámítjuk a vezető vezeték által elvezetett hőmennyiséget:
Az elvégzett számítás szerint az ezen vezető vezeték által elvezetett hőmennyiség 1,5 kal, tehát a helyes alternatíva a C betű.
Általam. Rafael Helerbrock
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
HELERBROCK, Rafael. "Joule-effektus"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
