Termiese krag van elektriese stroom en die praktiese toepassing daarvan

Die oorsaak van die verwarming van die geleier lê in die feit dat die energie van die elektrone daarin beweeg (met ander woorde die energie van die stroom) in die geval van 'n opeenvolgende botsing van deeltjies met die ione van die molekulêre rooster van 'n metaalelement , omskep word in 'n warm tipe energie, of Q, dus word die konsep van 'termiese krag' gevorm.

Die stroom word gemeet aan die hand van die internasionale SI-stelsel, met die toepassing van joules (J) daarop, die stroom word gedefinieer as "watt" (W). Vertrek van die stelsel in die praktyk kan onder meer ekstrasisteem eenhede gebruik wat die werking van die stroom meet. Onder hulle, watt-uur (W × h), kilowatt-uur (verkorte kWh). Byvoorbeeld, 1 W × h verteenwoordig die werking van 'n stroom met 'n spesifieke krag van 1 Watt en 'n tydsduur van een uur.

As die elektrone langs die vaste geleier van die metaal beweeg, word in hierdie geval al die nuttige werk van die huidige gegenereer na die verhitting van die metaalstruktuur verdeel en kan dit volgens die bepalings van die energiebewaringswet beskryf word deur die formule Q = A = IUt = I ² Rt = (U ² / R) * t. Sulke verhoudings spreek die bekende Joule-Lenz wet uit. Histories is dit eers eksperimenteel deur die wetenskaplikes D. Joule in die middel van die 19de eeu bepaal en terselfdertyd, onafhanklik van hom, deur 'n ander wetenskaplike, E. Lenz. Praktiese toepassing van die termiese krag wat in 1873 deur die Russiese ingenieur A. Ladyginym gewone gloeilamp gevind is in die tegniese prestasie van die uitvinding.

Die termiese krag van die stroom word gebruik in 'n aantal elektriese toestelle en industriële installasies, naamlik in termiese meetapparate, elektriese stowe vir verwarming, elektriese sweis- en voorraadapparatuur, huishoudelike toestelle met elektriese verwarming-effekte. Ketels, soldeerboute, ketels, strykysters is baie algemeen.

Dit vind 'n termiese effek in die voedselbedryf. Met 'n groot deel van die gebruik word die moontlikheid van elektriese kontak verwarming gebruik, wat die termiese krag waarborg. Dit word veroorsaak deur die feit dat die huidige en die termiese krag wat die voedselproduk beïnvloed, wat 'n sekere mate van weerstand het, 'n eenvormige verhitting veroorsaak. 'N Mens kan 'n voorbeeld gee van hoe worsies gemaak word: deur middel van 'n spesiale spuitmenger kom die gehakte vleis in metaalvorms in, waarvan die mure gelyktydig as elektrodes dien. Dit verseker 'n eenvormige verhitting van eenvormigheid oor die hele gebied en die volume van die produk, die ingestelde temperatuur word gehandhaaf, die optimale biologiese waarde van die voedselproduk word gehandhaaf. Tesame met hierdie faktore bly die duur van tegnologiese werk en energieverbruik die minste.

Die spesifieke termiese krag van die elektriese stroom (ω), met ander woorde - die hoeveelheid hitte wat per eenheidsvolume vir 'n sekere tydseenheid vrygestel word, word soos volg bereken. Die elementêre silindriese volume van die geleier (dV), met 'n dwarsgeleiersgedeelte dS, 'n lengte dl parallel aan die huidige rigting, en die weerstand vorm die vergelykings R = p (dl / dS), dV = dSdl.

Volgens die definisies van die Joule-Lentz-wet, vir 'n gegewe tyd (dt) in die volume wat deur ons geneem word, sal die hittevlak gelyk wees aan dQ = I ² Rdt = p (dl / dS) (jdS) ² dt = pj ² dVdt. In hierdie geval, ω = (dQ) / (dVdt) = pj ² en met behulp van Ohm se wet om die huidige digtheid j = γE te bepaal en die verhouding p = 1 / γ, kry ons onmiddellik die uitdrukking ω = jE = γE ^2. Dit in die differensiaal Vorm gee 'n idee van die wet van Joule-Lenz.