Termična moč električnega toka in njegova praktična uporaba

Razlog za segrevanje prevodnika je v tem, da se energija elektronov, ki se gibljejo v njem (z drugimi besedami, energijo toka), ko delci trčijo z ionov molekul rešetke iz kovine element se pretvori v toplo energijo ali Q, tako da se oblikuje koncept »toplotne moči«.

Delovanje toka se meri z uporabo mednarodnega sistema enot SI, pri tem pa se uporablja joul (J) trenutna moč je opredeljen kot "vat" (W). Odvisno od sistema v praksi lahko med drugim uporabijo dodatne sistemske enote, ki merijo delovanje toka. Med njimi je vatna ura (W × h), kilovatna ura (skrajšana kWh). Na primer, 1 W × h označuje delovanje toka s specifično močjo 1 vata in časovno uro eno uro.

Če se elektroni premikajo vzdolž stacionarne dirigent kovine, v tem primeru celotno koristno delo ustvari tok se razdeli za ogrevanje kovinsko konstrukcijo, in na podlagi zakona o ohranjanju energije, lahko opišemo s formulo Q = A = IUT = I²Rt = (U²/ R) * t. Takšni odnosi natančno izražajo dobro znano Joule-Lenzovo pravo. Zgodovinsko gledano so ga znanstveniki D. Joule prvič določili eksperimentalno sredi 19. stoletja in hkrati neodvisno od njega drugi znanstvenik E. Lenz. Praktična uporaba toplotne moči, ki jo najdemo v izumu iz leta 1873, je ruski inženir A. Ladyginym navadna žarnica.

Termična moč toka se uporablja v številnih električnih napravah in industrijskih instalacijah, in sicer v toplotnih merilni instrumenti, grelni tip električni štedilniki, električno varjenje in inventar opremo, gospodinjski aparati z električnim ogrevanjem učinek so zelo pogosti - kotli, spajkanje likalniki, grelniki vode, likalniki.

V prehrambeni industriji najdemo toplotni učinek. Z velikim deležem uporabe se uporablja možnost električnega kontaktnega ogrevanja, kar zagotavlja toplotno moč. Vzrok je dejstvo, da tok in njegova toplotna moč, ki vplivata na živilski proizvod, ki ima določeno stopnjo odpornosti, povzroči enakomerno segrevanje. Primer je, kako se klobase naredijo: skozi poseben razpršilnik mleto meso vstopi v kovinske oblike, katerih stene služijo hkrati kot elektrode. To zagotavlja stalno enakomernost ogrevanja po celotnem območju in prostornini izdelka, ohranja nastavljeno temperaturo, ohranja se optimalna biološka vrednost prehrambenega proizvoda, skupaj s temi dejavniki pa trajajo najmanj tehnološko delo in poraba energije.

Specifična toplota električna energija trenutni (omega-), z drugimi besedami - količina toplote, ki je dodeljena v enoti prostornine za določeno časovno enoto, se izračuna na naslednji način. Osnovni cilindrični volumen vodnika (dV) s prečnim prevodnim profilom dS, dolžino dl, vzporedno smer toka, in upori so enačbe R = p (dl / dS), dV = dSdl.

V skladu z opredelitvami zakona Joule-Lentz v času, ki ga vzamemo (dt) v količini, ki smo jo vzeli, je raven toplote enaka dQ = I²Rdt = p (dl / dS) (jdS)²dt = pj²dVdt. V tem primeru omega - = (dQ) / (dVdt) = pj² in z uporabo Ohmovega zakona za določitev trenutne gostote j = gama-E in razmerja p = 1 / gama- mi takoj dobimo izraz omega- = jE = gama-E^2. V diferencialni obliki daje idejo o zakonu Joule-Lenz.