Tip 1: Zákon Joule-Lenz: definice, praktický význam
Tip 1: Zákon Joule-Lenz: definice, praktický význam
Zákon Joule-Lenz byl otevřen v letech 1841 a 1842dva vědci James Joule a Emilie Lenz. Lentz publikoval výsledky své práce v roce 1842, o rok později než Joule, ale jeho experimenty byly přesnější a závěr z experimentů, které odvodil dříve.
Zákon Joule-Lenze
Zákon Joule-Lenz určuje množství tepla,uvolní ve vodiči, který má impedanci na čase t, během průchod elektrického toka.Q = a * I * 2R * t, gdeQ - kolichesktvo uvolňování tepla (v joulech) A - součinitel proportsionalnostiI - proud (v ampérech) R - odpor vodič (v ohmech) t - čas Breakthrough (v sekundách) Joule-Lenz vysvětluje, že elektrický proud - poplatek, který se pohybuje pomocí elektrického pole. Pokud toto pole funguje a má stávající kapacity a uvolní se energie. Když tato energie prochází pevným kovovým vodičem, stává se teplo, jak je zaměřena na vytápění provodnika.V diferenciálním tvaru Joule-Lenz, vyjádřeno jako objemové hustoty tepelného výkonu v proudovým vodičem bude rovná součinu vodivosti a náměstí elektrického pole.Aplikace zákona Joule-Lenze
Žárovky byly vynalezeny v roce 1873Ruský inženýr Lodygin. V žárovkách, stejně jako u elektrických ohřívačů, platí zákon Joule-Lenz. Používají topný článek, který je vodičem s vysokým odporem. Díky tomuto prvku je možné dosáhnout místního vytváření tepla v místě. Uvolnění tepla se objeví se zvyšujícím se odporem, čímž se prodlužuje délka vodiče a volí se určitá slitina. Jednou z oblastí působnosti zákona Joule-Lenz je snížení energetických ztrát. Tepelné působení proudu způsobuje ztráty energie. Při přenosu elektrické energie je přenášený výkon lineárně závislý na napětí a proudu a topný výkon závisí na čtverci proudu, takže pokud zvýšíte napětí a snížíte proud před dodávkou elektrické energie, bude to ziskové. Ale zvýšení napětí vede k poklesu elektrické bezpečnosti. Chcete-li zvýšit úroveň elektrické bezpečnosti, zvýšit odpor zátěže, respektive zvýšit napětí v síti. Také zákon Joule-Lenz ovlivňuje výběr vodičů pro obvody. Pokud nejsou vodiče vybrány správně, může být vodič silně ohříván, stejně jako zapalování. K tomu dochází, když proud překročí maximální přípustné hodnoty a uvolní příliš mnoho energie. Při správném výběru vodičů pro elektrické obvody stojí za to sledovat regulační dokumenty.Tip 2: Jak proud závisí na napětí
Mezi silou proudu a napětí existuje přímý poměrný vztah popsaný Ohmovým zákonem. Tento zákon určuje vztah mezi pevností proudu, napětí a odporem v oblasti elektrického obvodu.
Pokyny
1
Nezapomeňte, co je proud a napětí.- Elektrický proud je uspořádaný proud nabitých částic (elektronů). Pro kvantitativní stanovení ve fyzice se používá množství I, nazývané proudová síla. - Napětí U je potenciální rozdíl na koncích segmentu elektrického obvodu. Je to ten rozdíl, který způsobuje, že se elektrony pohybují, jako tok tekutin.
2
Proud je měřen v ampérech. V elektrických obvodech je proud určován přístrojem s ampérmetrem. Jednotka napětí je volt, můžete měřit napětí v obvodu pomocí voltmetru. Sbírejte jednoduchý elektrický obvod od zdroje proudu, odporu, ampérmetru a voltmetru.
3
Když je obvod uzavřen a protéká proudemzaznamenávat údaje o nástrojích. Změňte napětí na koncích odporu. Ukazuje se, že naměřené hodnoty ampermetru se zvyšují se zvyšujícím se napětím a naopak. Takový experiment demonstruje přímý poměrný vztah mezi silou proudu a napětí.
4
Elektrický proud je podobný toku kapaliny. Nabité částice se však nepohybují v prázdném potrubí, ale ve vodiči. Materiál vodiče má významný vliv na povahu tohoto pohybu. Pro kvantitativní popis tohoto efektu je hodnota R odpor elektrického obvodu. Jednotka odporu je Om.
5
Čím vyšší je proud, tím větší napětí a menší odpor obvodu. Tuto závislost popisuje Ohmův zákon: I = U / R.
6
Pro střídavý proud je uložen přímoúměrné napětí. Střídavým proudem jsou elektromagnetické kmity harmonického (sinusového) charakteru s frekvencí určenou zdrojem napětí. V úplném elektrickém obvodu s různými odpory je vztah mezi proudem a napětím rovněž popsán zákonem Ohmu.
