O それは作られているジュール で構成される物理現象です の変換エネルギー電気のに 熱. この現象は、電流が物体を通過するときに発生します。 体の結晶構造を構成する電子と原子の間で発生する絶え間ない衝突は、 その温度が上昇し、電荷キャリアに含まれる電気エネルギーの一部がに変換されます 熱。
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ジュール効果式
から ジュールの法則、電流が通過する導体によって放散される熱量を計算することが可能です。 この法則を利用するには、材料の電気抵抗と、材料を通過する電流が一定である必要があります。
Q –熱（Jまたはライム）
私 –電流（A）
R –電気抵抗（Ω）
t –時間間隔
示されている式は、放散される熱の量が2乗に正比例することを示しています。 電流に電気抵抗を掛け、電流が交差するのにかかった時間の長さを掛けたもの 体。
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ジュール効果ユーティリティ
ジュール効果のおかげで、次のように電気エネルギーを熱に変換することができます。
- シャワー、
- クロックポット、
- 電気グリル、
- アイアンなど
ジュール効果はどの素材でも発生しますが、 導体または絶縁体、電気抵抗がゼロではありません。
この現象はより表現力があります 材料絶縁体、 その電気抵抗は一般的に高いです。 ただし、絶縁材料に強い電流が流れると、絶縁材料が発生する可能性があります。 欠陥 気温が大幅に上昇したため、取り返しのつかない。
ジュール効果に関連するリスク
ジュール効果に関連する主なリスクは、 温度上昇. 電気設備では、安全な温度で動作するために導線やその他の電子機器が必要ですが、 インスタレーションずさんな, プレゼンスに水分、ほこりに過剰、スレッド皮をむいた そしてその 酸化電子部品の 電気抵抗が増加し、熱放散が大きくなり、発生する可能性が高くなります。 火事、 例えば。
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ジュール効果実験
それらは存在します 実験 に 低価格 十分です アクセシブル これは、ジュール効果の存在を証明するために教室で行うことができます。 それらの1つはの端子に触れることで構成されています 9V電池 の一部で スチールウール.
スチールウールをバッテリー端子に接触させると、電流が形成され、 加熱プロセス. すぐに、スチールウールの温度は真っ赤になるまで上昇します。
注意喚起：この実験は火傷や火災を引き起こす可能性があり、親または保護者の面前でのみ実行してください。 |
ジュール効果に関する演習
質問1） 電気抵抗が0.5Ωに等しい導線は、2.0分間に2.0Aの電流が流れます。 このワイヤーによって放散される熱の量をジュールで決定します。
a）240 J
b）4 J
c）400J
d）40J
e）120 J
フィードバック: 文字a
解決:
放散される熱量を計算するには、ジュールの法則を使用する必要があります。
質問2） ジュール効果については、何が正しいかをチェックしてください。
a）ジュール効果は高温でのみ発生します。
b）ジュール効果は、電荷キャリアと材料の結晶格子を構成する原子との衝突から発生します。
c）電流の強さを増加させることにより、ジュール効果によるエネルギー損失を制御することが可能です。
d）ジュール効果によって放散される熱量は、材料の電気抵抗に反比例します。
e）導電性材料はジュール効果の影響を受けません。
テンプレート：文字B
解決：
答えを見てみましょう：
） FALSE –ジュール効果はどの温度でも発生する可能性がありますが、この効果は高温領域で増加します。
B） リアル
ç） FALSE- ジュール効果によって放散される熱の量は、電流強度の2乗に正比例します。
d） FALSE -ジュール効果によって放散される熱の量は、電気抵抗の係数に正比例します。
そして） FALSE –電気抵抗のあるすべての材料は、ジュール効果の影響を受けます。
質問3） 導線は0.5Aの電流で30秒間運ばれます。 このワイヤーの電気抵抗は0.8Ωに等しいので、ジュール効果のためにこの期間中にワイヤーによって放出されるカロリーの量は次のようになります。
データ：1 cal = 4 J
a）15.0cal。
b）12.0カロリー
c）1.5カロリー
d）6.0cal。
e）4.5cal。
フィードバック: 文字C
解決:
ジュールの法則を使用して、導線によって放散される熱量を計算します。
実行された計算によると、この導線によって放散される熱量は1.5 calであるため、正しい代替は文字Cです。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見てください：
ヘラーブロック、ラファエル。 "ジュール効果"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm. 2021年6月27日にアクセス。
