Топлинна мощност на електрическия ток и практическото му приложение

Причината за нагряването на проводника се крие във факта, че енергията на електроните, движещи се в него (с други думи, енергията на тока), когато частиците се сблъскат с йоните на молекулата метални решетки елемент се превръща в топъл тип енергия или Q, така че се формира концепцията за "топлинна енергия".

Операцията на тока се измерва с помощта на международна система от SI единици, като се прилагат джаули (J) към него, текущата мощност се дефинира като "ват" (W). Излизайки от системата на практика, могат да използват, наред с други неща, и извънсистемни устройства, които измерват работата на тока. Сред тях, watt-час (W × h), киловатчас (съкратено kWh). Например, 1 W × h показва действието на ток с определена мощност от 1 вата и продължителност от един час.

Ако електроните се движат по протежение на стационарен диригент на метал, в този случай цялата полезна работа генерирания ток се разпределя за отопление на металната конструкция, както и въз основа на закона за запазване на енергията, той може да бъде описан по формулата Q = A = IUT = I²Rt = (U²/ R) * t. Такива отношения точно изразяват добре познатия закон на Джаул-Ленц. Исторически погледнато, първо бе установено емпирично учен Д. Джоел в средата на 19-ти век, и в същото време, независимо, от друга учен - E.Lentsem. Практическо приложение топлинна енергия намерени в техническите характеристики от изобретението през 1873 руски инженер A. Ladyginym обикновена лампа с нажежаема жичка.

Топлинната мощност на тока се използва в редица електрически уреди и промишлени инсталации, а именно в термични измервателни уреди, електрически печки за отопление, оборудване за електрическо заваряване и инвентаризация, домакински уреди с електрическо нагряване са много чести - котли, спойлери, чайници, ютии.

Той намира термичен ефект в хранително-вкусовата промишленост. При висок дял на употреба се използва възможността за електрическо контактно отопление, което гарантира топлинна мощност. Това се дължи на факта, че токът и неговата топлинна мощност, влияещи върху хранителния продукт, който има определена степен на съпротивление, причинява в него равномерно нагряване. Човек може да даде пример за това как са направени колбаси: чрез специален дозатор мляното месо влиза в метални форми, стените на които служат едновременно като електроди. Има се осигурява постоянно равномерно нагряване по цялата площ и обем на продукта, желаната температура се поддържа оптимална биологична стойност на хранителния продукт, заедно с тези фактори продължителност на технологичните операции и консумация на енергия са най-ниските.

Специфична топлина електрическа енергия ток (омега), с други думи - количество топлина, , който се определя в единица обем за определена единица време, се изчислява по следния начин. Елементният цилиндричен обем на проводника (dV), с напречен проводников участък dS, дължина dl, успоредна посока на тока, и съпротивленията са уравненията R = p (dl / dS), dV = dSdl.

Съгласно определенията на закона Джаул-Ленц, в рамките на времето (dt) в обема, взет от нас, нивото на топлина е равно на dQ = I²Rdt = p (dl / dS) (jdS)²dt = pj²dvdt. В този случай омега - = (dQ) / (dVdt) = pj² и използвайки закона на Ом тук, за да установим плътността на тока j = gamma-E и отношението p = 1 / gamma-, веднага получаваме израз омега- = jE = гама-E^2. В диференциална форма дава представа за закона на Джаул Ленц.