Elektrik cərəyanının istilik gücü və onun praktik tətbiqi

Elektrik cərəyanının istilik gücü və onun praktik tətbiqi
Elektrik cərəyanının istilik gücü və onun praktik tətbiqi
Anonim

Keçiricinin qızdırılmasının səbəbi ondan ibarətdir ki, metalın molekulyar qəfəsinin ionları ilə hissəciklərin ardıcıl toqquşması zamanı onun içində hərəkət edən elektronların enerjisi (başqa sözlə, cərəyanın enerjisi). element isti enerji növünə və ya Q-ya çevrilir, buna görə də "istilik gücü" anlayışı "" formalaşır.

Cərəyanın işi beynəlxalq SI vahidlər sistemindən istifadə etməklə ölçülür, ona joul (J) tətbiq edilir, cərəyanın gücü "vat" (W) kimi müəyyən edilir. Təcrübədə sistemdən kənara çıxaraq, cərəyanın işini ölçən sistemdən kənar vahidlərdən də istifadə edə bilərlər. Onların arasında vatt-saat (W × h), kilovat-saat (qısaldılmış kW × h) var. Məsələn, 1 Wh 1 vatt xüsusi gücə və bir saatlıq müddətə malik cərəyanın işi deməkdir.

istilik gücü
istilik gücü

Əgər elektronlar metaldan hazırlanmış sabit keçirici boyunca hərəkət edərsə, bu halda yaranan cərəyanın bütün faydalı işi metal konstruksiyanı qızdırmaq üçün paylanır və enerjinin saxlanması qanununun müddəalarına əsasən, bunu Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t düsturu ilə təsvir etmək olar. Belə nisbətlər məlum Joule-Lenz qanununu dəqiq ifadə edir. Tarixən ilk dəfə bir alim tərəfindən empirik olaraq müəyyən edilmişdir19-cu əsrin ortalarında D. Joule və eyni zamanda ondan müstəqil olaraq başqa bir alim - E. Lenz. İstilik enerjisi 1873-cü ildə rus mühəndisi A. Ladygin tərəfindən adi közərmə lampasının ixtirasından sonra texniki dizaynda praktik tətbiq tapmışdır.

xüsusi istilik gücü
xüsusi istilik gücü

Cərəyanın istilik gücü bir sıra elektrik cihazlarında və sənaye qurğularında, yəni istilik ölçmə alətlərində, qızdırıcı tipli elektrik sobalarında, elektrik qaynaq və inventar avadanlıqlarında, elektrik istilik effekti üzrə məişət cihazlarında istifadə olunur. çox yaygındır - qazanlar, lehimləmə dəmirləri, çaydanlar, ütülər.

Qida sənayesində özünü istilik effekti tapır. Yüksək istifadə payı ilə, istilik enerjisinə zəmanət verən elektrokontakt istilik imkanı istifadə olunur. Müəyyən dərəcədə müqavimət göstərən qida məhsuluna təsir edən cərəyanın və onun istilik gücünün onun içindəki vahid istiliyə səbəb olması ilə əlaqədardır. Kolbasaların necə istehsal olunduğuna misal verə bilərik: xüsusi dispenser vasitəsilə qiymə ət divarları eyni vaxtda elektrod kimi xidmət edən metal qəliblərə daxil olur. Burada məhsulun bütün sahəsi və həcmi üzrə daimi isitmə vahidliyi təmin edilir, müəyyən edilmiş temperatur saxlanılır, qida məhsulunun optimal bioloji dəyəri saxlanılır, bu amillərlə yanaşı, texnoloji işlərin müddəti və enerji sərfiyyatı sabit olaraq qalır. ən kiçik.

istilik enerjisi cərəyanı
istilik enerjisi cərəyanı

Xüsusi istilikelektrik cərəyanının gücü (ω), başqa sözlə, müəyyən vaxt vahidi üçün vahid həcmdən ayrılan istilik miqdarı aşağıdakı kimi hesablanır. Kesiti dS olan keçiricinin elementar silindrik həcmi (dV), cərəyanın istiqamətinə paralel uzunluq dl və müqavimət R=p(dl/dS), dV=dSdl tənliklərini təşkil edir.

Joule-Lenz qanununun təriflərinə görə, götürülmüş həcmdə ayrılmış vaxt (dt) üçün dQ=I2Rdt-ə bərabər istilik səviyyəsi=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Bu halda, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 və burada cərəyan sıxlığını j=γE və p=1/γ nisbətini təyin etmək üçün Ohm qanununu tətbiq edərək, biz dərhal ω=jE=γE2 ifadəsini əldə edin. Diferensial formada Joule-Lenz qanununun anlayışını verir.

Tövsiyə: