قانون جول-لينز

اميل كريستيانوفيتش لينتز (1804 - 1865) - الروسيةالفيزيائي الشهير. وهو أحد مؤسسي الميكانيكا الكهروميكانيكية. يرتبط اسمه باكتشاف قانون يحدد اتجاه التيار التعريفي ، والقانون الذي يحدد المجال الكهربائي في موصل ذي تيار.

بالإضافة إلى ذلك ، Aemili Lenz والفيزيائي الإنجليزيجول يدرس العمل الحالية الحرارية تجريبيا، بشكل مستقل عن بعضها البعض القانون فتح التي تنص على أن كمية الحرارة التي يتم تحريرها في الموصل ستكون يتناسب طرديا مع مربع التيار الكهربائي التي تتدفق من خلال الموصلات، المقاومة، والفترة الزمنية التي يتم الاحتفاظ التيار الكهربائي المستمر في الموصل.

يسمى هذا القانون بقانون جويل لينتز وصيغته هي كما يلي:

Q = kl²Rt ، (1)

حيث Q هو مقدار الحرارة المنطلقة ، l هو التيار ،R - مقاومة للموصل ، T - الوقت ؛ تسمى الكمية k المكافئ الحراري للعمل. تعتمد القيمة العددية لهذه الكمية على اختيار الوحدات التي يتم فيها قياس الكميات المتبقية في الصيغة.

إذا تم قياس كمية الحرارة بالسعرات الحرارية ، فإن التيارفي الأمبير ، المقاومة في أومس ، والوقت بالثواني ، ثم يساوي k عدديا 0.24. هذا يعني أن التيار في 1a يؤمن في الموصل ، الذي لديه مقاومة من 1 أوم ، في الثانية ، رقم الحرارة ، وهو 0.24 سعرة حرارية. انطلاقاً من ذلك ، يمكن حساب كمية الحرارة في السعرات الحرارية الصادرة في الموصل بواسطة الصيغة:

Q = 0.24l²Rt.

في نظام وحدات SI ، والطاقة ، وكمية الحرارة ويقاس العمل بالوحدات - الجول. ولذلك ، فإن معامل التناسب في قانون جول لينز هو الوحدة. في هذا النظام ، تحتوي صيغة Joule-Lenz على الشكل التالي:

س = l²Rt. (2)

يمكن التحقق من قانون Joule-Lenz عن طريق التجربة. يمر تيار من خلال سلك حلزوني مغمور في سائل يصب في المسعر. ثم يتم احتساب كمية الحرارة الصادرة في المسعر. ومن المعروف أن مقاومة اللولب مقدما ، يتم قياس التيار عن طريق مقياس التيار الكهربائي والوقت من خلال ساعة توقيت. تغيير التيار في الدائرة واستخدام اللوالب المختلفة ، يمكن للمرء التحقق من قانون جول لينز.

استنادا إلى قانون أوم

أنا = U / R ،

باستبدال التيار إلى الصيغة (2) ، نحصل على تعبير جديد لصيغة قانون جويل لينز:

Q = (U² / R) t.

من الملائم استخدام الصيغة Q = l2Rt للحسابكمية الحرارة الصادرة في سلسلة الاتصال ، لأنه في هذه الحالة يكون التيار الكهربائي في كل الموصلات هو نفسه. لذلك ، عندما يتم توصيل عدد من الموصلات في سلسلة ، سيتم إعطاء كل واحد منها كمية من الحرارة تتناسب مع مقاومة الموصل. على سبيل المثال ، إذا تم توصيل ثلاثة أسلاك من نفس الحجم في سلسلة - من النحاس والحديد والنيكل ، عندها يتم إطلاق أكبر كمية من الحرارة من النيكل ، نظرًا لأن مقاومتها أكبر ، فهي أقوى ومدفأة.

إذا كانت الموصلات متصلة بالتوازي ، فعندئذسيكون التيار الكهربائي فيها مختلفًا ، والجهد في نهايات مثل هذه الموصلات هو نفسه. حساب كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها في مثل هذا الاتصال ، فمن الأفضل إجراء ، باستخدام الصيغة Q = (U² / R) t.

توضح هذه الصيغة أنه في اتصال متوازي ، سيخصص كل موصل الحرارة بقدر ما يتناسب عكسياً مع توصيله.

إذا قمت بتوصيل ثلاثة أسلاك سماكة متساوية -النحاس والحديد وnikelinovuyu - موازية لبعضها البعض وتمرير الحالي من خلالهم، أكبر قدر من الحرارة المنطلقة في الأسلاك النحاسية، وذلك مع ارتفاع درجات الحرارة وأقوى من الآخر.

مع الأخذ في الاعتبار قانون يول لينز ، إنتاجحساب مختلف منشآت الإضاءة الكهربائية والتدفئة والتدفئة والأجهزة الكهربائية. أيضا ، يتم استخدام تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة على نطاق واسع.