ჯულის ეფექტი: რა არის ეს, ფორმულა, გამოყენება, სავარჯიშოები

ო იგი მზადდებაჯოული არის ფიზიკური მოვლენა, რომელიც შედგება გარდაქმნაენერგიაელექტროწელს სიცხე. ეს ფენომენი ხდება მაშინ, როდესაც ელექტრული დენი გადის სხეულში. მუდმივი შეჯახება, რომელიც ხდება ელექტრონებსა და ატომებს შორის, რომლებიც ქმნიან სხეულის ბროლის სტრუქტურას მისი ტემპერატურა იზრდება, რაც იწვევს ელექტრული ენერგიის ნაწილისა, რომელიც შეიცავს მუხტის მატარებლებს, გადაიქცევა სიცხე

შეხედეასევე:რა არის ელექტროენერგიის სიჩქარე?

ჯულის ეფექტის ფორმულა

Დან ჯულის კანონი, შესაძლებელია გაანგარიშდეს კონდუქტორის მიერ გაფანტული სითბოს ოდენობა, რომელიც გადაიჭრება ელექტრული დენით. ამ კანონის გამოსაყენებლად აუცილებელია, რომ მასალის ელექტრული წინააღმდეგობა იყოს მუდმივი, ისევე როგორც ელექტროენერგია, რომელიც მასში გადის.

Q - სითბო (J ან ცაცხვი)

მე - ელექტრო მიმდინარე (A)

რ - ელექტრული წინააღმდეგობა (Ω)

ტ - დროის ინტერვალი

ნაჩვენები ფორმულა გვიჩვენებს, რომ სითბოს რაოდენობა, რომელიც გაფანტულია, პირდაპირპროპორციულია კვადრატის სიგანისა ელექტრული მიმდინარეობა გამრავლებული ელექტრულ წინააღმდეგობაზე და დროის გადაკვეთის ხანგრძლივობაზე სხეული.

შეხედეასევე: ფიზიკის აღმოჩენები, რომლებიც შემთხვევით მოხდა

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

ჯულის ეფექტის საშუალებები

ჯულის ეფექტის წყალობით, შესაძლებელია ელექტროენერგიის სითბოდ გარდაქმნა, როგორც ეს ხდება შემდეგში:

• საშხაპეები,

• ჭურჭელი,

• ელექტრო გრილი,

• უთოები და ა.შ.

ჯულის ეფექტი ვლინდება ნებისმიერ მასალაზე, კონდუქტორი ან იზოლატორი, რომელსაც აქვს არა ნულოვანი ელექტრული წინააღმდეგობა.

ეს ფენომენი უფრო გამოხატულია მასალებიიზოლატორები, რომელთა ელექტრული წინააღმდეგობები ზოგადად უფრო მაღალია. ამასთან, საიზოლაციო მასალების ინტენსიური ელექტრული დენებით გადაკვეთისას, შესაძლებელია მათში გაჩნდეს დეფექტები გამოუსწორებელია ტემპერატურის დიდი ზრდის გამო.

ჯოლის ეფექტის გამო ელექტრო მწვადი თბება ელექტროენერგიის გავლით.

ჯულის ეფექტთან დაკავშირებული რისკები

ჯულის ეფექტთან დაკავშირებული ძირითადი რისკები წარმოიქმნება აქ ტემპერატურის მომატება. ელექტრულ დანადგარებში საჭიროა გამტარ ხაზებისა და სხვა ელექტრონული მოწყობილობების მუშაობა უსაფრთხო ტემპერატურაზე, თუმცა ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა დანადგარებიდაუდევარი, ყოფნაწელსტენიანობა,მტვერიწელსჭარბი,ძაფებიგაწმენდილი და დაჟანგვაელექტრონული კომპონენტების შეიძლება გამოიწვიოს მათი ელექტრული წინააღმდეგობების გაზრდა, რაც იწვევს სითბოს მეტ გაფრქვევას, რის შედეგადაც იზრდება შანსი ხანძარი, მაგალითად.

შეხედეასევე:ყველაფერი კალორიმეტრიის შესახებ

ჯულის ეფექტის ექსპერიმენტი

ისინი არსებობენ ექსპერიმენტები წელს დაბალი ფასი საკმარისია ხელმისაწვდომი რაც შეიძლება გაკეთდეს კლასში ჯულის ეფექტის არსებობის დასადასტურებლად. ერთ-ერთი მათგანია ტერმინალების შეხება a 9 ვ ბატარეა ნაჭერი ფოლადის ბამბა.

ფოლადის მატყლის ბატარეის ტერმინალებთან შეხებისას წარმოიქმნება ელექტროენერგია, გათბობის პროცესი. სწრაფად, ფოლადის მატყლის ტემპერატურა იზრდება მანამ, სანამ არ გაწითლდება.

Თავები მაღლა: ამ ექსპერიმენტმა შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობა და ხანძარი, მხოლოდ მშობლების ან მეურვეების თანდასწრებით.

სავარჯიშოები ჯულის ეფექტზე

Კითხვა 1) გამტარ მავთულს, რომლის ელექტრული წინააღმდეგობაა 0,5 Ω ტოლი, გადის 2.0 ა ელექტროენერგიით 2.0 წუთის განმავლობაში. განსაზღვრეთ ამ მავთულის მიერ ჯოულებში გაფანტული სითბოს რაოდენობა.

ა) 240 ჯ

ბ) 4 ჯ

გ) 400J

დ) 40J

ე) 120 ჯ

უკუკავშირი: Ასო ა

რეზოლუცია:

გაჟღენთილი სითბოს რაოდენობის გამოსათვლელად აუცილებელია ჯულის კანონის გამოყენება:

ზემოხსენებულ გაანგარიშებაში საჭირო იყო წუთებში მოცემული დროის ინტერვალის წამებში გადაკეთება. ამრიგად, შესაძლებელი იყო გამოყოფილი სითბოს ოდენობის დათვლა, ტოლი 240 J.

კითხვა 2) ჯულის ეფექტთან დაკავშირებით შეამოწმეთ რა არის სწორი.

ა) ჯოულის ეფექტი მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე ხდება.

ბ) ჯულის ეფექტი წარმოიქმნება მუხტის მატარებლებსა და ატომებს შორის შეჯახების შედეგად, რომლებიც ქმნიან მასალის კრისტალურ ქსელს.

გ) შესაძლებელია ენერგიის დაკარგვის კონტროლი ჯულის ეფექტით ელექტროენერგიის ინტენსივობის გაზრდით.

დ) სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა ჯულის ეფექტით, უკუპროპორციულია მასალის ელექტრული წინააღმდეგობისა.

ე) გამტარ მასალები არ ექვემდებარება ჯულის ეფექტს.

შაბლონი:ასო ბ

რეზოლუცია:

მოდით გადავხედოთ პასუხებს:

) ყალბი - ჯულის ეფექტი შეიძლება მოხდეს ნებისმიერ ტემპერატურაზე, თუმცა ეს ეფექტი იზრდება მაღალ ტემპერატურულ რეჟიმებზე.

ბ) რეალური

ჩ) ყალბი - ჯულის ეფექტით გაფანტული სითბოს რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია მიმდინარე ინტენსივობის კვადრატისა.

დ) ყალბი - ჯულის ეფექტით გაფანტული სითბოს რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია ელექტრული წინააღმდეგობის მოდულისა.

და) ყალბი - ყველა მასალა, რომელსაც აქვს ელექტრული წინააღმდეგობა, ექვემდებარება ჯულის ეფექტს.

კითხვა 3) გამტარ მავთულს ატარებს 0,5 ა ელექტროენერგია 30 წამის განმავლობაში. მას შემდეგ, რაც ამ მავთულის ელექტრული წინააღმდეგობა ტოლია 0.8 Ω, ამ პერიოდის განმავლობაში მავთულისგან გამოყოფილი კალორიების ჯოულის ეფექტის გამო უდრის

მონაცემები: 1 კალ = 4 ჯ

ა) 15.0 კალ.

ბ) 12.0 კალ.

გ) 1.5 კალ.

დ) 6,0 კალ.

ე) 4,5 კალ.

უკუკავშირი: წერილი C

რეზოლუცია:

ჩვენ გამოვიყენებთ ჯულის კანონს, რომ გამოვთვალოთ სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა გამტარ მავთულით:

შესრულებული გაანგარიშების მიხედვით, სითბოს რაოდენობა, რომელიც ამ გამტარ მავთულს აფრქვევს, 1,5 კალორია, ამიტომ სწორი ალტერნატივაა ასო C.

ჩემ მიერ. რაფაელ ჰელერბროკი

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

ჰელერბროკი, რაფაელ. "ჯოულის ეფექტი"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm. წვდომა 2021 წლის 27 ივნისს.