Вплив електричного струму
Тепло

Відомо, що планка нагріває водія. На це вказує лампочка лампочки, електрична плита тощо. Це пов’язано з тим, що рухомі електрони стикаються з атомами та молекулами дроту. Нехай вони передають частину своєї кінетичної енергії. Зі збільшенням енергії коливань молекул температура матеріалу зростає.

ефект

Вимірювання кількості теплоти, що виробляється струмом

Ми повинні виробляти багато тепла в електроплиті або при плавленні металів. Від чого залежить кількість теплоти, що виробляється?

1. Закон розвитку тепла. Як показано на малюнку, занурте дріт стійкості до намотування в нафту. Якщо ми проведемо через дріт струм 1 ампер, в дроті буде розвиватися тепло, і гас буде нагріватися. Прогрівання нафти можна прочитати з температури всередині, а кількість виділеного тепла можна розрахувати в грамових калоріях.

Ви можете змінити силу струму за допомогою регульованого резистора, вставленого в датчик струму. Вольтметр можна використовувати для вимірювання різниці напруг U між кінцями дроту опору. Таким чином ми з’ясовуємо, як кількість виділеного тепла залежить від інтенсивності та напруги.

Ми виявили, що якщо різниця напруг U була між кінцями провідника, а ампер протікає в провіднику, то

тепло, яке виробляється бурштином за 1 секунду = кількість ампер * становило число * 0,24 грам калорій

Формулу можна записати в іншій формі, якщо у формулі використовується підстановка U = I * R.

Q = 0,24 * I * U = 0,24 * I * I * R = 0,24 I 2 R грам калорій

Цей закон був введений в дію англійським Джоулем (1818 - 1889) у 1841 році, тому його також називають законом Джоуля.

Наприклад. 0,2 Струм проходить через кишеню, різниця напруг становить 4 В між кутами лампочки. Скільки тепла він виробляє за 1 годину?

Розвиває тепло на 0,24 * I * U = 0,24 * 0,2 A * 4 V = 0,192 грами за 1 секунду.
За 1 годину (3600 секунд) 3600 * 0,192 грам = 69л, 2 грами калорій.

Це нагріло б 691,2 грама води при 0 ° до 1 °, або кип’ятило б 6,91 грама води близько 7 грамів.

Ми відповідаємо за: а) Яка різниця між електричною праскою та варильною поверхнею?

Плита повинна виробляти більше тепла, ніж електрична праска. Оскільки напруга однакове для обох, струм, що проходить через варильну поверхню, повинен бути вищим. Тому опір варильної поверхні повинен бути меншим за опір електричного праски.
Чим більше тепла виробляє пристрій, тим менший опір проводу (коротший і товщі).

б) Чи є проблема з підключенням електричної праски або лампи розжарювання, виготовленої на 220 В, до електромережі 110 В?
Ні! В якості робочого струму через праску або лампу проходить лише половина струму. Виробляється в чотири рази менше тепла, ніж це потрібно для нормальної роботи.

в) Чи є проблема із підключенням праски 110 В або лампи розжарювання до мережі електромережі 220 В?
Так! Пристрій пропускає вдвічі більше струму, ніж робочий струм. Отже, тепло виробляється в чотири рази більше, ніж при підключенні до 110 В. Праска або колба згасають.