O Tas ir izgatavotsDžouls ir fiziska parādība, kas sastāv no pārveidošanaenerģijaelektrisksiekšā karstums. Šī parādība rodas, kad elektriskā strāva iet caur ķermeni. Pastāvīgās sadursmes, kas notiek starp elektroniem un atomiem, kas veido ķermeņa kristāla struktūru, izraisa tā temperatūra paaugstinās, kā rezultātā tiek pārveidota daļa elektriskās enerģijas, kas atrodas lādiņu nesējos karstums.
Skatiesarī:Kāds ir elektriskās strāvas ātrums?
Džoula efekta formula
No džoula likums, ir iespējams aprēķināt vadītāja izdalītā siltuma daudzumu, ko šķērso elektriskā strāva. Lai izmantotu šo likumu, ir nepieciešams, lai materiāla elektriskā pretestība būtu pastāvīga, kā arī elektriskā strāva, kas iet caur to.
J - siltums (J vai kaļķi)
i - elektriskā strāva (A)
R - elektriskā pretestība (Ω)
t - laika intervāls (-i)
Parādītā formula parāda, ka izkliedētais siltuma daudzums ir tieši proporcionāls kvadrātā elektriskā strāva reizināta ar elektrisko pretestību un strāvas šķērsošanas laiku ķermenis.
Skatiesarī: Fizikas atklājumi, kas notika nejauši
Džoula efekta utilītas
Pateicoties Džoula efektam, ir iespējams pārveidot elektrisko enerģiju siltumā, kā mēs to darām:
- dušas,
- potītes,
- elektriskie grili,
- gludekļi utt.
Džoula efekts rodas uz jebkura materiāla, vadītājs vai izolators, kam elektriskā pretestība ir nulle.
Šī parādība ir izteiksmīgāka materiāliemizolatori, kuru elektriskās pretestības parasti ir lielākas. Tomēr, kad izolācijas materiālus šķērso intensīvas elektriskās strāvas, iespējams, ka tie tajos rodas defekti nelabojams lielā temperatūras paaugstināšanās dēļ.
Riski, kas saistīti ar Džoula efektu
Galvenie riski, kas saistīti ar Džoula efektu, rodas temperatūras paaugstināšanās. Elektriskās instalācijās vadošiem vadiem un citām elektroniskām ierīcēm ir jādarbojas drošā temperatūrā, tomēr tādi faktori kā instalācijasapliets, klātbūtneiekšāmitrums,putekļiiekšāpārmērība,dieginomizoti un oksidēšanāselektronisko komponentu var izraisīt to elektriskās pretestības palielināšanos, izraisot lielāku siltuma izkliedi, tādējādi palielinot ugunsgrēki, piemēram.
Skatiesarī:Viss par kalorimetriju
Džoula efekta eksperiments
Viņi pastāv eksperimenti iekšā lēts pietiek pieejams to var izdarīt klasē, lai pierādītu Džoula efekta esamību. Viens no tiem sastāv no pieskaršanās a 9V akumulators gabalā tērauda vilna.
Kad mēs pieskaramies tērauda vatei pie akumulatora spailēm, veidojas elektriskā strāva, tādējādi sildīšanas process. Ātri tērauda vates temperatūra paaugstinās, līdz tā kļūst sarkana.
Galvas augšā: šis eksperiments var izraisīt apdegumus un ugunsgrēkus, veiciet to tikai vecāku vai aizbildņu klātbūtnē. |
Vingrinājumi Džoula efektam
Jautājums 1) Vadošo vadu ar elektrisko pretestību, kas vienāda ar 0,5 Ω, 2,0 minūšu laikā šķērso 2,0 A elektriskā strāva. Nosakiet šī stieples izkliedētās siltuma daudzumu džoulos.
a) 240 J
b) 4 J
c) 400J
d) 40J
e) 120 J
Atsauksmes: Vēstule a
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu izkliedētās siltuma daudzumu, jāizmanto Džoula likums:
2. jautājums) Attiecībā uz Džoula efektu atzīmējiet pareizo.
a) Džoula efekts rodas tikai augstā temperatūrā.
b) Džoula efekts rodas sadursmē starp lādiņa nesējiem un atomiem, kas veido materiāla kristālisko režģi.
c) Enerģijas zudumus ir iespējams kontrolēt ar Džoula efektu, palielinot elektriskās strāvas intensitāti.
d) Joule efekta dēļ izkliedētais siltuma daudzums ir apgriezti proporcionāls materiāla elektriskajai pretestībai.
e) uz vadošajiem materiāliem Džoula efekts neattiecas.
Veidne:Burts B
Izšķirtspēja:
Apskatīsim atbildes:
) FALSE - Džoula efekts var rasties jebkurā temperatūrā, tomēr augstā temperatūrā tas palielinās.
B) ĪSTS
ç) FALSE - Džoula efekta izkliedētais siltuma daudzums ir tieši proporcionāls pašreizējās intensitātes kvadrātam.
d) FALSE - ar Džoula efektu izkliedētais siltuma daudzums ir tieši proporcionāls elektriskās pretestības modulim.
un) FALSE - visi materiāli, kuriem ir elektriskā pretestība, ir pakļauti Džoula efektam.
3. jautājums Vadošo vadu 30 sekundes pārvadā ar 0,5 A elektrisko strāvu. Tā kā šī vada elektriskā pretestība ir vienāda ar 0,8 Ω, šajā laikā vads atbrīvo kaloriju daudzumu Joule efekta dēļ ir vienāds
Dati: 1 cal = 4 J
a) 15,0 kal.
b) 12,0 kal.
c) 1,5 kal.
d) 6,0 kal.
e) 4,5 kal.
Atsauksmes: C burts
Izšķirtspēja:
Lai aprēķinātu siltuma daudzumu, ko izkliedē vads, mēs izmantosim Džoula likumu:
Saskaņā ar veikto aprēķinu siltuma daudzums, ko izkliedē šis vadošais vads, ir 1,5 cal, tāpēc pareizā alternatīva ir burts C.
Autors: Rafaels Helerbroks