Den termiske effekt av den elektriske strøm og dens praktiske anvendelse

Grunnen til varmeleder ligger i det faktum at energien i de elektroner som beveger seg i den (med andre ord, den aktuelle energi) ved suksessiv kollisjon av partikler med ioner av det molekylære gitteret av metallelementet er omgjort til varme type energi eller Q, som er dannet ved betegnelsen "termisk input".

Nåværende arbeid måles ved bruk av SI-systemet, ved å anvende konvensjon joules (J), den nåværende kapasitet bestemmes som "watt" (W). Å avvike fra systemet i praksis, kan anvendes inklusive ikke-SI-enheter som måler den aktuelle jobb. Blant dem Wh (W x h) en kilowatt-time (forkortet kW x h). For eksempel, 1 x W h betegner det aktuelle arbeidet med en spesifikk kraft på 1 watt, og varigheten av tiden for en time.

Når elektronene beveger seg langs den stasjonære leder av metall, i dette tilfelle hele bart arbeid genererte strøm fordeles til oppvarming av metallkonstruksjonen, og, basert på bestemmelser av loven om bevaring av energi, kan den beskrives ved formelen Q = A = IUt = I ² R, = (U ² / R) t *. Slike relasjoner med presisjon uttrykt kjent lov Joule. Historisk ble det først bestemt empirisk forsker D. Joel i midten av det 19. århundre, og på samme tid, uavhengig av hverandre, av en annen forsker - E.Lentsem. Praktisk anvendelse av den termiske kraften som finnes i den tekniske utførelsen av oppfinnelsen med en 1873 av russisk ingeniør A. Ladygin vanlige glødelamper.

Termisk utgangseffekt drives i et antall elektriske apparater og industrianlegg, nemlig i temperatur instrumentering, oppvarming, som for eksempel elektriske ovner, elektrisk sveiseutstyr inventar og er svært vanlige husholdningsapparater på den elektriske varmeeffekt - kjeler, loddebolter, kjeler, strykejern.

Befinner seg og den termiske effekten i næringsmiddelindustrien. Med en høy andel av tilført elektrisk varme-mulighet som sikrer termisk kapasitet. Det er fordi den aktuelle og den varmekraft som påvirker næringsmiddelproduktet, som har en viss grad av motstand, slik at den varmer opp jevnt. Man kan sitere som et eksempel på hvordan de fremstilte pølser: gjennom en spesiell dispenser kjøttdeig kommer inn i metallformer, hvis vegger, som også tjener som elektroder. Det er tilveiebrakt en konstant jevn oppvarming over hele området og volumet av produktet, blir den ønskede temperatur opprettholdes optimal biologisk verdi av matvareproduktet, sammen med disse faktorene varighet av teknologiske operasjoner og strømforbruket er lavest.

Den spesifikke varmekapasiteten av den elektriske strøm (ω), med andre ord - den varmemengde som frigjøres pr volumenhet i en viss tidsenhet beregnes som følger. Elementær sylindriske leder volum (dV), med et tverrsnitt ledninger dS, lengde dl, parallelt med strømretningen, og motstanden er ligningen R = p (dl / dS) , dV = dSdl.

I henhold til definisjonene Joule lov til tids (dt) i kontakt volumet tatt utviklet varmenivå lik dQ = I ² rdt = p (DL / DS) (JDS) ² dt = pj ^to dVdt. I dette tilfellet, ω = (dQ) / (dVdt ) = pj ^2, og her anvende Ohms lov til å etablere strømtettheten j = tert-forhold og p = 1 / γ, vi straks oppnå ekspresjon ω = JE = tert ^2. Det er i differensial formen gir begrepet Joule lov.