Електронен учебник по физика
Начало
Уроци
Тестове
 
Потребители
Контакт
 
Навигация
Начало
Уроци
Тестове
Потребители
Контакт
 

Вход

Потребителско име

Парола




Регистрация
Забравена парола
 

Статистика

Потребители на линия:
Няма.
Последно регистриран:
Anel
Потребители:
979
Уроци:
25
Посещения днес:
35
Общо посещения:
68025
 
Закон на Джаул Ленц
Раздел: Електричество | Дата: 06.06.2008 | Добавил: miro 

1. Количество топлина. Закон на Джаул-Ленц.
В много домакински електроуреди, и в други устройства се използва топлинното действие на тока.
От какво зависи отделеното количество топлина? Електрическият калориметър е уред с който се измерва температурата на течностите. Внего има два проводника, които могат да се включват към източник на напержение, и термометър по, който се следи температурата на течността, налята в съда.

Опит 1:Измерваме температурата на вода налята в калориметър. Подаваме напржение на единия проводник и отчитаме големината на тока. Колкото по-дълго протича ток, толкова температурата на водата става по-висока.

Извод 1:Отделеното количество топлина е по-голямо при по-продължително протичане на тока.

Oпит 2:Увеличаваме тока през проводника за същото време, 1 мин.и отчитаме температурата на водата. Увеличението на температурата е значително по-голямо.

Извод 2:При по-голям ток отделеното от един проводник количество топлина е по-голямо.
При един и същи ток отделеното количество топлина е по-голямо при по-голямо съпротивление на проводника.
При един и същи ток отделеното количество топлина е по-голямо при по-голямо съпротивление на проводника.
Английският физик Джеймс Джаул (1818 – 1889) установил, че точната зависимост между отделеното количество топлина Q, големината на тока I, съпротивлението R и времето t за протичане на тока е:
Q=RI2t
Тази зависимост е установена независимо и от руския физик Емилий Ленц (1804 – 1865). Затова закона се нарича закон на Джаул – Ленц. Той гласи:
Отделеното от един проводник количество топлина Q e равно на произведението от съпротивлението R на проводника, квадрата на тока I, през него и времето t на протичането му.
Когато в проводника е в сила законът на Ом: U = IR, законът на Джаул-Ленц може да се запише и във вида: Q=IUt .
Kато заместим I=U/R в закона на Джаул – Ленц, получаваме още един израз за отделеното количество топлина: Q=U2t/R

2.Мощност на нагревател.

Определение-мощност P на нагревател наричаме количеството топлина , което той отделя за 1s.т.е.отделеното количество топлина за време t ще бъде:
Q = Pt – изразява отделеното количество топлина за време t
P = RI2 – изразява мощността на нагревателя
P = IU – изразява мощността чрез тока и напрежението
P = U2/R -изразява мощността чрез напрежението и съпротивлението.
3.Приложение на закона на Джаул-Ленц.
а)в домакинството и бита – има голямо разнообразие на нагревателни елементи.
б)в промишлеността –в пещти за топене на метали.
Закона на Джаул Ленц е удобен за пресмятане на топлината, отделена в последователно свързани нагреватели. Тъй като токът във тях е един и същ, то:

Извод 1: Във всеки от последователно свързаните нагреватели се отделя толкова повече топлина, колкото по-голямо е съпротивлението му.
При успоредно свързани нагреватели еднакво е напрежението U, а не токът.Тъй като нагревателите в домакинството работят при опредлено напрежение (220 V), то:

Извод 2:По-мощните нагреватели имат по-малко съпротивление.
в) Нагревателни елементи.
-общото за всички тях е, че винаги се осигуряват условия отделената топлина да се отдава на околната среда-в противен случай елементът прегрява и има опасност от пожар.
-конструктивното им разнообразие е твърде голямо – например: съпротивителният проводник е навит около изолаторна пръчка (в електрическите печки); в ютиите и котлоните е пресован в изолационен материал и др.