O Den er lagetJoule er et fysisk fenomen som består av konvertering avenergielektriski varme. Dette fenomenet oppstår når en elektrisk strøm passerer gjennom en kropp. De konstante kollisjonene som oppstår mellom elektroner og atomer som utgjør kroppens krystallstruktur temperaturen øker, noe som fører til at en del av den elektriske energien i ladebærerne omdannes til varme.
Seogså:Hva er hastigheten på den elektriske strømmen?
Joule Effect Formula
Fra joules lov, er det mulig å beregne mengden varme som ledes av en leder som krysses av en elektrisk strøm. For å gjøre bruk av denne loven er det nødvendig at materialets elektriske motstand er konstant, så vel som den elektriske strømmen som går gjennom den.
Q - varme (J eller kalk)
Jeg - elektrisk strøm (A)
R - elektrisk motstand (Ω)
t - tidsintervall (er)
Formelen som vises viser at mengden varme som ledes ut er direkte proporsjonal med kvadratet til elektrisk strøm multiplisert med elektrisk motstand og med hvor lang tid det tok å krysse strømmen kroppen.
Seogså: Fysikkfunn som skjedde ved et uhell
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Joule Effect Utilities
Takket være Joule-effekten er det mulig å konvertere elektrisk energi til varme, slik vi gjør i:
- dusjer,
- crockpots,
- elektriske griller,
- strykejern etc.
Joule-effekten oppstår på ethvert materiale, leder eller isolator, som har elektrisk motstand uten null.
Dette fenomenet er mer uttrykksfullt i materialerisolatorer, hvis elektriske motstand generelt er høyere. Imidlertid, når isolasjonsmaterialer krysses av intense elektriske strømmer, er det mulig at de oppstår i dem feil uopprettelig på grunn av den store temperaturøkningen.
Risiko knyttet til Joule-effekten
De viktigste risikoene knyttet til Joule-effekten oppstår fra temperaturøkning. I elektriske installasjoner kreves ledende ledninger og andre elektroniske enheter for å fungere ved sikre temperaturer, men faktorer som f.eks installasjonerslurvet, tilstedeværelseifuktighet,støvioverflødig,tråderskrelt og oksidasjonav elektroniske komponenter kan føre til at deres elektriske motstand øker, noe som fører til større varmespredning, og dermed øker sjansene for forekomst av branner, for eksempel.
Seogså:Alt om kalorimetri
Joule effekt eksperiment
De eksisterer eksperimenter i lave kostnader er nok tilgjengelig som kan gjøres i klasserommet for å bevise eksistensen av Joule-effekten. En av dem består av å berøre terminalene på en 9V batteri i et stykke Stålull.
Når vi berører stålullen til batteripolene, dannes en elektrisk strøm, og dermed blir den oppvarmingsprosess. Raskt øker temperaturen på stålullen til den blir rødglødende.
Hodet opp: dette eksperimentet kan forårsake brannskader og brann, bare utfør det i nærvær av foreldre eller foresatte. |
Øvelser på Joule-effekten
Spørsmål 1) En ledningstråd med en elektrisk motstand lik 0,5 Ω krysses av en elektrisk strøm på 2,0 A i løpet av en periode på 2,0 minutter. Bestem hvor mye varme som ledes av denne ledningen i joule.
a) 240 J
b) 4 J
c) 400J
d) 40J
e) 120 J
Mal: Bokstaven A
Vedtak:
For å beregne mengden avledet varme, er det nødvendig å bruke Joules lov:
Spørsmål 2) Når det gjelder Joule-effekten, kryss av hva som er riktig.
a) Joule-effekten oppstår bare ved høye temperaturer.
b) Joule-effekten oppstår fra kollisjoner mellom ladningsbærere og atomene som utgjør materialets krystallgitter.
c) Det er mulig å kontrollere energitapet med Joule-effekten ved å øke intensiteten til den elektriske strømmen.
d) Mengden varme som ledes ut av Joule-effekten, er omvendt proporsjonal med materialets elektriske motstand.
e) Ledende materialer er ikke underlagt Joule-effekten.
Mal:Bokstav B
Vedtak:
La oss se på svarene:
De) FALSK - Joule-effekten kan oppstå ved hvilken som helst temperatur, men denne effekten øker ved høye temperaturregimer.
B) EKTE
ç) FALSK - mengden varme som ledes av Joule-effekten er direkte proporsjonal med kvadratet av strømintensiteten.
d) FALSK - mengden varme som ledes av Joule-effekten er direkte proporsjonal med modulen for elektrisk motstand.
og) FALSK - alle materialer som har elektrisk motstand er underlagt Joule-effekten.
Spørsmål 3) En ledningstråd bæres av en elektrisk strøm på 0,5 A i 30 s. Siden den elektriske motstanden til denne ledningen er lik 0,8 Ω, er mengden kalorier som ledningen frigjør i løpet av denne tidsperioden, på grunn av Joule-effekten lik
Data: 1 kal = 4 J
a) 15,0 kal.
b) 12,0 kal.
c) 1,5 kal.
d) 6,0 kal.
e) 4,5 kal.
Mal: Bokstav C
Vedtak:
Vi vil bruke Joules lov til å beregne mengden varme som ledes av ledningstråden:
I henhold til beregningen som er utført, er mengden varme som ledes ut av denne ledende ledningen 1,5 kal, så det riktige alternativet er bokstaven C.
Av meg. Rafael Helerbrock
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Joule-effekt"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/efeito-joule.htm. Tilgang 27. juni 2021.
