Puterea termică a curentului electric și aplicarea sa practică

Motivul pentru conductor de încălzire constă în faptul că energia electronilor se deplasează în ea (cu alte cuvinte, energia actuală) la coliziune succesivă a particulelor cu ionii moleculari de grătare de metal elementul este transformat într-un tip cald de energie sau Q, deci se formează conceptul de "putere termică".

Funcționarea curentului este măsurată folosind un sistem internațional de unități SI, aplicând jouli (J) la acesta, puterea curentă este definit ca "watt" (W). Plecând de la sistem în practică, pot folosi, printre altele, unități extra-sistem care măsoară funcționarea curentului. Printre acestea, watt-hour (W × h), kilowatt-hour (abreviată kWh). De exemplu, 1 W x h indică funcționarea unui curent cu o putere specifică de 1 watt și o durată de o oră.

În cazul în care electronii se deplasează de-a lungul conductorului staționară de metal, în acest caz, întreaga lucrare utilă generată curent este distribuit pentru încălzirea structurii metalice, precum și pe baza legii conservării energiei, aceasta poate fi descrisă prin formula Q = A = IUT = I²Rt = (U²/ R) * t. Astfel de relații exprimă cu exactitate bine-cunoscuta lege Joule-Lenz. Din punct de vedere istoric, a fost determinată în primul rând experimental de către oamenii de știință D. Joule la mijlocul secolului al XIX-lea și, în același timp, independent de el, de un alt om de știință, E. Lenz. Aplicație practică putere termică găsit în performanță tehnică de la invenția în 1873 inginerul rus A. Ladyginym lampă obișnuită de incandescență.

Puterea termică a curentului este utilizată într-o serie de dispozitive electrice și instalații industriale, și anume, în instalații termice instrumente de măsurare, încălzitoarele tip sobe electrice, echipamentele de sudare și inventar electric, aparatele de uz casnic cu efect de încălzire electrică sunt foarte frecvente - cazane, fier de călcat, cazane, fierărie.

Acesta găsește un efect termic în industria alimentară. Cu o pondere mare de utilizare, se utilizează posibilitatea de încălzire cu contact electric, ceea ce garantează o putere termică. Aceasta se datorează faptului că curentul și puterea termică care afectează produsul alimentar, care are un anumit grad de rezistență, determinându-l încălzește uniform. Se poate cita ca exemplu de modul în care cârnații produse: printr-o carne tocată dozator specială intră matrițelor metalice, pereții, care servesc drept electrozi. Este prevăzut o încălzire constantă uniformă pe întreaga suprafață și volumul produsului, temperatura dorită este menținută valoarea biologică optimă a produsului alimentar, împreună cu acești factori durata operațiilor tehnologice și a consumului de energie sunt cele mai mici.

Căldură specifică energie electrică curent (omega-), cu alte cuvinte - cantitatea de căldură, care este alocată în unitate de volum pentru o anumită unitate de timp, se calculează după cum urmează. Volum cilindric elementar al conductorului (dV), cu o secțiune conductoare transversală dS, lungime dl, paralel direcția curentului, iar rezistențele sunt ecuațiile R = p (dl / dS), dV = dSdl.

Conform definițiilor legii Joule-Lentz, în intervalul de timp luat (dt) în volumul luat de noi, nivelul de căldură egal cu dQ = I²Rdt = p (dl / dS) (jdS)²dt = pj²dvdt. În acest caz omega - = (dQ) / (dVdt) = pj² și, folosind legea lui Ohm aici pentru a stabili densitatea curentului j = gamma-E și relația p = 1 / gamma -, obținem imediat expresie omega- = jE = gamma-E^2. Ea în formă diferențială oferă o idee despre legea lui Joule-Lenz.