• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prawo Joule’a - prąd elektryczny

    Przeczytaj także...
    Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. Wyraża to wzórZasada zachowania energii – empiryczne prawo fizyki, stwierdzające, że w układzie izolowanym suma wszystkich rodzajów energii układu jest stała (nie zmienia się w czasie). W konsekwencji, energia w układzie izolowanym nie może być ani utworzona, ani zniszczona, może jedynie zmienić się forma energii. Tak np. podczas spalania wodoru w tlenie energia chemiczna zmienia się w energię cieplną.
    Energia wewnętrzna (oznaczana zwykle jako U lub Ew) w termodynamice – całkowita energia układu będącą sumą: energii potencjalnej i kinetycznej makroskopowych części układu, energii kinetycznej cząsteczek, energii potencjalnej oddziaływań międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych, etc.
    Ampe ke.gif

    Prawo Joule’a, zwane również prawem Joule’a-Lenza, pozwala wyznaczyć ilość ciepła, które wydziela się podczas przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik elektryczny Ilość ciepła wydzielanego w czasie przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik elektryczny jest wprost proporcjonalna do iloczynu oporu elektrycznego przewodnika, kwadratu natężenia prądu i czasu jego przepływu.

    Zależność tę można wyrazić wzorem:

    gdzie

    Heinrich Friedrich Emil Lenz (ur. 12 lutego 1804, zm. 10 lutego 1865) - niemiecki fizyk, najbardziej znany ze sformułowanego w 1834 roku prawa Lenza.Komputer (z ang. computer od łac. computare – liczyć, sumować; dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszyna elektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.
    – ilość wydzielonego ciepła; – natężenie prądu elektrycznego; – opór elektryczny przewodnika; – czas przepływu prądu.

    Prawo to jest wyrazem zasady zachowania energii w odniesieniu do przepływu prądu. Wynika z niego, że energia prądu elektrycznego zamienia się w energię wewnętrzną przewodnika.

    Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).James Prescott Joule (24 grudnia 1818 – 11 października 1889) – fizyk angielski, członek Towarzystwa Królewskiego (Royal Society).

    Wyprowadzenie[]

    Prawo Joule’a można wyprowadzić z definicji mocy prądu elektrycznego i prawa Ohma. Korzystając ze wzoru, który wynika z prawa Ohma można zapisać związek między napięciem a natężeniem prądu

    gdzie U jest napięciem na końcach przewodnika. Z definicji mocy prądu elektrycznego

    po wstawieniu napięcia z prawa Ohma

    Czajnik elektryczny – urządzenie do gotowania wody za pomocą energii elektrycznej. Pierwszy czajnik elektryczny powstał w 1891 roku i został wyprodukowany przez firmę Carpenter Electric Company of. St. Paul z Minnesoty.Grzałka – jest to urządzenie służące do grzania, występujące zwykle jako element urządzenia technicznego, szczególnie grzejnego.

    Ilość wydzielonego ciepła jest równa pracy wykonanej przez prąd elektryczny w czasie t, stąd

    Rezystancja (opór elektryczny, opór czynny, oporność, oporność czynna) – wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą zespolonej impedancji.Pralka – urządzenie mechaniczne służące do prania odzieży. Pierwszą pralkę zbudował Amerykanin James King w 1851 roku. Jej działanie opierało się na wykorzystaniu pary, a zasada działania tej pralki znacznie odbiegała od naśladowania ręcznych czynności.

    Zastosowanie zjawiska[]

    Zjawisko wydzielania się ciepła podczas przepływu prądu elektrycznego zaobserwowane zostało po raz pierwszy przez Jamesa Joule’a w 1841 a następnie niezależnie przez Heinricha Lenza w 1842. Jest obecnie wykorzystywane do zamiany energii elektrycznej na energię wewnętrzną. Ma to miejsce we wszystkich urządzeniach wyposażonych w grzałki elektryczne np. czajniki elektryczne, pralki, zmywarki, promienniki.

    Prawo Ohma – prawo fizyki głoszące proporcjonalność natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia panującego między końcami przewodnika. Prawidłowość odkrył w latach 1825-1826 niemiecki fizyk, profesor politechniki w Norymberdze i uniwersytetu w Monachium Georg Simon Ohm.Zmywarka do naczyń – urządzenie mechaniczne używane do zmywania naczyń, sztućców oraz innych przedmiotów służących do przygotowywania i podawania żywności oraz napojów. Najczęściej spotykane w gospodarstwie domowym i w gastronomii.

    Zjawisko to jest jednak często niepożądane, na przykład przy przesyłaniu energii. Wówczas wydzielane ciepło jest energią traconą. W urządzeniach elektronicznych zjawisko Joule’a powoduje wydzielanie się ciepła wewnątrz aparatury i wymaga usuwania go stamtąd, aby urządzenie mogło stabilnie pracować. Dlatego np. komputery wymagają chłodzenia.

    Przewodnik elektryczny – substancja, która dobrze przewodzi prąd elektryczny, a przewodzenie prądu ma charakter elektronowy. Atomy przewodnika tworzą wiązania, w których elektrony walencyjne (jeden, lub więcej) pozostają swobodne (nie związane z żadnym z atomów), tworząc w ten sposób tzw. gaz elektronowy.Promiennik – techniczne źródło promieniowania wysyłające zazwyczaj promieniowanie podczerwone (promiennik podczerwieni) lub promieniowanie nadfioletowe (promiennik nadfioletu). Wytwarzaniu pożądanego promieniowania towarzyszy również emisja światła widzialnego. W przypadku promiennika emitującego podczerwień jest to zwykle światło czerwone, a w przypadku ultrafioletu – niebieskie.

    Zobacz też[]

  • prąd elektryczny
  • zasada zachowania energii
  • prawo Ohma



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Natężenie prądu (nazywane potocznie prądem elektrycznym) - wielkość fizyczna charakteryzująca przepływ prądu elektrycznego zdefiniowana jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.02 sek.