Джоуль - Ленц - це
Закон Джоуля — Ленца(на ім'я англійського фізика Джеймса Джоуля та українського фізика Емілія Ленца, які одночасно, але незалежно один від одного відкрили його в 1840 р.) — закон, що дає кількісну оцінку теплової дії електричного струму.
При протіканні струму по провіднику відбувається перетворення електричної енергії на теплову, причому кількість виділеного тепла дорівнюватиме роботі електричних сил:
Закон Джоуля - Ленца: кількість тепла, що виділяється у провіднику, прямо пропорційно квадрату сили струму, опору провідника та часу його проходження.
Зміст
Практичне значення
Зниження втрат енергії
При передачі електроенергії теплова дія струму небажана, оскільки веде до втрат енергії. Оскільки потужність, що передається, лінійно залежить як від напруги, так і від сили струму, а потужність нагріву залежить від сили струму квадратично, то вигідно підвищувати напругу перед передачею електроенергії, знижуючи в результаті силу струму. Підвищення напруги знижує електробезпеку ліній електропередач. У разі застосування високої напруги в ланцюзі для збереження колишньої потужності споживача доведеться збільшити опір споживача (квадратична залежність. 10В 1 Ом = 20В 4 Ом). Підвідні дроти та споживач з'єднані послідовно. Опір проводів (Rw) постійний. А ось опір споживача (Rc) зростає при виборі більш високої напруги в мережі. Також зростає співвідношення опору споживача та опору проводів. При послідовному включенні опорів (провід - споживач - провід) розподіл потужності, що виділяється (Q) пропорційно опору підключених опорів. ; ; ;Струм у мережі для всіх опорів постійний. Отже маємо співвідношенняQc/Qw=Rc/Rw;QcіRwце константи (для кожної конкретної задачі). Визначимо, що . Отже, потужність виділена на дротах обернено пропорційна опору споживача, тобто зменшується зі зростанням напруги. так як . (Qc- константа); Об'єднаємо дві останні формули і виведемо, що ; для кожної конкретної задачі це константа. Отже, тепло, що виділяється на дроті назад пропорційно квадрату напруги на споживачі. Струм проходить рівномірно.
Вибір проводів для ланцюгів
Тепло, що виділяється провідником зі струмом, тією чи іншою мірою виділяється в навколишнє середовище. У випадку, якщо сила струму в обраному провіднику перевищить деяке гранично допустиме значення, можливе настільки сильне нагрівання, що провідник може спровокувати спалах об'єктів, що знаходяться поруч з ним, або розплавитися сам. Як правило, при складанні електричних кіл достатньо слідувати прийнятим нормативним документам, які регламентують, зокрема, вибір перерізу провідників.
Електронагрівальні прилади
Якщо сила струму одна і та ж на всьому протязі електричного ланцюга, то в будь-якій вибраній ділянці виділятиме тепла тим більше, чим вищий опір даної ділянки.
За рахунок свідомого збільшення опору ділянки ланцюга можна досягти локалізованого виділення тепла в цій ділянці. За цим принципом працюють електронагрівальні прилади. Вони використовуєтьсянагрівальний елемент- провідник з високим опором. Підвищення опору досягається (спільно чи окремо) вибором сплаву з високим питомимопором (наприклад, ніхром, константан), збільшенням довжини провідника та зменшенням його поперечного перерізу. Підводячі дроти мають звичайне низьке опір і тому їх нагрівання, як правило, непомітний.
Плавкі запобіжники
Для захисту електричних кіл від протікання надмірно великих струмів використовується відрізок провідника із спеціальними характеристиками. Це провідник щодо малого перерізу і з такого сплаву, що при допустимих струмах нагрів провідника не перегріває його, а при надмірно великих перегрів провідника настільки значний, що провідник розплавляється і розмикає ланцюг.
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Джоуль - Ленц" в інших словниках:
ДЖОУЛЬ - • ДЖОУЛЬ (Joule) Джеймс Прескотт (1818 89), британський фізик. Сформулював закон Джоуля (1841), який проголошує, що проходження струму по провіднику є причиною втрати ним тепла, і заклав основи для подальшого формулювання ЗАКОНУ ЗБЕРЕЖЕННЯ.
ДЖОУЛЬ - (на ім'я англ. фізика 1818 89). Робота протягом однієї секунди такого електричного струму, електрорушійна сила якого дорівнює 1 вольту, а сила = 1 амперу. Словник іноземних слів, що увійшли до складу української мови. Чудінов О.М., 1910. джоуль… … Словник іноземних слів української мови
ДЖОУЛЬ — (Joule) Джеймс Прескотт (1818 89), англійський фізик, який експериментально обґрунтував закон збереження енергії. Власник броварень. Показав, що теплоту можна отримати за рахунок роботи та обчислив механічний еквівалент теплоти. Сучасна енциклопедія
ДЖОУЛЬ - одиниця енергії, роботи та кількості теплоти СІ. Названа на ім'я Дж. П. Джоуля. Позначається Дж. 1 Дж = 107 ерг = 0,2388кал = 6,24. 1018 еВ … Великий Енциклопедичний словник
ДЖОУЛЬ - ДЖОУЛЬ, я, чоловік. Одиниця енергії, роботи та кількості теплоти. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Тлумачний словник Ожегова
ДЖОУЛЬ — (Дж, J), одиниця СІ роботи, енергії та колу теплоти. Названа на честь анг. фізика Дж. П. Джоуля (J. P. Joule). 1 Дж дорівнює роботі сили 1 Н при переміщенні точки докладання сили на відстань 1 м у напрямку дії сили. 1 Дж = 1Н · м = 107 ... ... Фізична енциклопедія
ДЖОУЛЬ - одна ват секунда (Joule) одиниця роботи в абсолютній системі заходів, що дорівнює 107 ергам. Самойлов К. І. Морський словник. М. Л.: Державне Військово-морське Видавництво НКВМФ Союзу РСР, 1941 …
ДЖОУЛЬ - одиниця електр. роботи або енергії, що дорівнює 10 000 000 ергів (е), або 0,102 кілограмометра (кгм), або 0,24 кал. Скорочене позначення J або дж. 1 дж = 1 вт; 3600 дж = 1 вт год; 360 000 дж = 1 гВт год; 3 600 000 дж = 1 квт год. Технічний… … Технічний залізничний словник
джоуль - сущ., кількість у синонімів: 1 • одиниця (830) Словник синонімів ASIS. В.М. Тришин. 2013 … Словник синонімів
Джоуль - (James Prescott Joule) відомий англ. фізик (1818-89). До 15 років Д. виховувався в сім'ї батька свого, багатого броварника; потімпрацював на заводі, вивчаючи в той же час математику, хімію та фізику подрукарством Дальтона. Перші роботи Д., … … Енциклопедія Брокгауза та Єфрона
Джоуль — (Дж) одиниця виміру енергії за Міжнародною системою одиниць (СІ), яка замінила калорію. 1 Дж = 0,2388 кал. Екологічний словник. Алма Ата: "Наука". Б.А. Биків. 1983 … Екологічний словник