Ö YapıldıJoule oluşan fiziksel bir olgudur. Dönüşümenerjielektrikiçinde sıcaklık. Bu fenomen, bir elektrik akımı bir vücuttan geçtiğinde ortaya çıkar. Vücudun kristal yapısını oluşturan elektronlar ve atomlar arasında sürekli olarak meydana gelen çarpışmalar, sıcaklığı artar ve yük taşıyıcılarda bulunan elektrik enerjisinin bir kısmının enerjiye dönüştürülmesine neden olur. sıcaklık.
BakAyrıca:Elektrik akımının hızı nedir?
Joule Etkisi Formülü
itibaren joule yasasıelektrik akımının geçtiği bir iletkenin yaydığı ısı miktarını hesaplamak mümkündür. Bu yasadan yararlanmak için malzemenin elektrik direncinin ve içinden geçen elektrik akımının sabit olması gerekir.
S – ısı (J veya kireç)
ben – elektrik akımı (A)
$ – elektrik direnci (Ω)
t - Zaman aralıkları)
Gösterilen formül, dağılan ısı miktarının, cismin karesiyle doğru orantılı olduğunu göstermektedir. elektrik akımının elektrik direnciyle ve akımın geçmesi için geçen sürenin uzunluğuyla çarpımı vücut.
BakAyrıca: Kazayla Gerçekleşen Fizik Keşifleri
Joule Etkisi Yardımcı Programları
Joule etkisi sayesinde, bizim yaptığımız gibi elektrik enerjisini ısıya dönüştürmek mümkündür:
- duşlar,
- güveçler,
- elektrikli ızgaralar,
- ütüler vb.
Joule etkisi herhangi bir malzeme üzerinde oluşur, iletken veya yalıtkan, sıfır olmayan elektrik direncine sahiptir.
Bu fenomen daha belirgindir. malzemelerizolatörler, elektrik dirençleri genellikle daha yüksektir. Bununla birlikte, yalıtkan malzemeler yoğun elektrik akımları tarafından geçildiğinde, içlerinde ortaya çıkmaları mümkündür. kusurlar sıcaklıktaki büyük artış nedeniyle onarılamaz.
Joule etkisi ile ilgili riskler
Joule etkisi ile ilgili ana riskler, sıcaklık artışı. Elektrik tesisatlarında iletken teller ve diğer elektronik cihazların güvenli sıcaklıklarda çalışması gerekir, ancak tesislerözensiz, mevcudiyetiçindenem,toziçindeAŞIRI,İş Parçacığısoyulmuş ve oksidasyonelektronik bileşenlerin elektrik dirençlerinin artmasına neden olarak daha fazla ısı dağılımına neden olabilir, böylece meydana gelme şansını arttırır. yangınlar, Örneğin.
BakAyrıca:Kalorimetri hakkında her şey
Joule etkisi deneyi
onlar var deneyler içinde düşük maliyetli yeterlidir erişilebilir Joule etkisinin varlığını kanıtlamak için sınıfta yapılabilir. Bunlardan biri, bir cihazın terminallerine dokunmaktır. 9V pil bir parçada Çelik yün.
Akü terminallerine çelik yünü değdirdiğimizde elektrik akımı oluşur, böylece ısıtma işlemi. Çelik yünün sıcaklığı hızla kırmızıya dönene kadar artar.
Dikkat et: bu deney yanıklara ve yangınlara neden olabilir, bunu yalnızca ebeveynlerin veya velilerin varlığında gerçekleştirin. |
Joule Etkisi Üzerine Alıştırmalar
Soru 1) 0,5 Ω'a eşit bir elektrik direncine sahip bir iletken tel, 2,0 dakikalık bir süre boyunca 2,0 A'lık bir elektrik akımı tarafından geçilir. Bu telin yaydığı ısı miktarını joule cinsinden belirleyin.
a) 240J
b) 4 J
c) 400J
d) 40J
e) 120J
geri bildirim: A harfi
çözüm:
Yayılan ısı miktarını hesaplamak için Joule yasasını kullanmak gerekir:
Soru 2) Joule etkisi ile ilgili olarak, neyin doğru olduğunu kontrol edin.
a) Joule etkisi sadece yüksek sıcaklıklarda meydana gelir.
b) Joule etkisi, yük taşıyıcıları ile malzemenin kristal kafesini oluşturan atomlar arasındaki çarpışmalardan kaynaklanır.
c) Elektrik akımının şiddetini artırarak Joule etkisi ile enerji kaybını kontrol etmek mümkündür.
d) Joule etkisiyle yayılan ısı miktarı, malzemenin elektrik direnciyle ters orantılıdır.
e) İletken malzemeler Joule etkisine tabi değildir.
Şablon:B 'harfi
Çözüm:
Cevaplara bakalım:
) YANLIŞ – Joule etkisi herhangi bir sıcaklıkta ortaya çıkabilir, ancak bu etki yüksek sıcaklık rejimlerinde artar.
B) GERÇEK
ç) YANLIŞ - Joule etkisi tarafından yayılan ısı miktarı, akım yoğunluğunun karesi ile doğru orantılıdır.
d) YANLIŞ - Joule etkisi tarafından yayılan ısı miktarı, elektrik direnç modülü ile doğru orantılıdır.
ve) YANLIŞ – elektrik direncine sahip tüm malzemeler Joule etkisine tabidir.
Soru 3) İletken bir tel, 30 saniye boyunca 0,5 A'lik bir elektrik akımı ile taşınır. Bu telin elektrik direnci 0,8 Ω'a eşit olduğundan, bu süre zarfında tel tarafından Joule etkisi nedeniyle salınan kalori miktarı eşittir.
Veri: 1 kal = 4 J
a) 15.0 kal.
b) 12.0 kal.
c) 1.5 kal.
d) 6.0 kal.
e) 4,5 kal.
geri bildirim: C harfi
çözüm:
İletken tel tarafından yayılan ısı miktarını hesaplamak için Joule yasasını kullanacağız:
Yapılan hesaba göre bu iletken telin yaydığı ısı miktarı 1.5 cal olduğundan doğru alternatif C harfidir.
Benden. Rafael Helerbrock
