Den termiska effekten av den elektriska strömmen och dess praktiska tillämpning

Orsaken till värmeledaren ligger i det faktum att energin hos elektronerna rör sig i det (med andra ord, den nuvarande energi) vid successiva kollision av partiklar med joner av den molekylära gitter av metallelementet omvandlas till varma typ av energi eller Q, som bildas av termen "termisk ingång".

Nuvarande arbete mäts enligt det internationella systemet av enheter, genom applicering därtill joule (J), den nuvarande kapaciteten bestäms som "watt" (W). Avvika från systemet i praktiken, kan användas, inklusive icke-SI-enheter som mäter det aktuella jobbet. Bland dem Wh (B × h) en kilowattimme (förkortat kW x h). Till exempel, ett × B h betecknar det pågående arbetet med en specifik effekt av en watt och varaktigheten av tiden under en timme.

Om elektroner rör sig längs den stationära ledaren av metall, i detta fall hela användbart arbete alstrade strömmen fördelas för uppvärmning av metallstrukturen, och, baserat på bestämmelserna i lagen om energins bevarande, kan den beskrivas med formeln Q = A = iut = I ² Rt = (U ² / R) * t. Sådana relationer med precision uttryckt känd lag Joule. Historiskt var det först bestämmas empiriskt vetenskapsman D. Joel i mitten av 19-talet, och på samma gång, oberoende, med en annan forskare - E.Lentsem. Praktiska tillämpningen av den termiska effekt som finns i det tekniska utförandet av uppfinningen med en 1873 genom rysk ingenjör A. Ladygin vanliga glödlampor.

Termiska effekten drivs i ett antal elektriska apparater och industrianläggningar, nämligen i termisk instrumentering, uppvärmning, såsom elektriska ugnar, elektriska svetsutrustning inventering och är mycket vanliga hushållsapparater på den elektriska värmeeffekten - pannor, lödkolvar, vattenkokare, strykjärn.

Befinner sig och den termiska effekten i livsmedelsindustrin. Med en hög andel av tillämpad möjlighet elektriska värmning som garanterar värmekapacitet. Är det för att den nuvarande och den termiska effekten som påverkar livsmedelsprodukten, som har en viss grad av resistens, vilket orsakar den värmer jämnt. Man kan nämna som ett exempel på hur de framställda korvar: genom en speciell dispenser malet kött kommer in i metallformar, vars väggar också tjäna som elektroder. Det tillhandahålls en konstant likformig uppvärmning över hela området och volymen av produkten, är den önskade temperaturen upprätthålls optimala biologiska värdet av livsmedelsprodukten, tillsammans med dessa faktorer varaktighet teknologiska operationer och effektförbrukning är den lägsta.

Den specifika värmekapaciteten hos den elektriska ström (ω), med andra ord - den mängd värme som frigörs per volymenhet i en viss tidsenhet beräknas enligt följande. Elementärt cylindriska ledarvolymen (dV), med ett tvärsnitt trådar dS, längd dl, parallellt med riktningen för strömmen, och motståndet är ekvationen R = p (dl / dS) , dV = dSdl.

Enligt definitionerna Joule lag, för den tilldelade tiden (dt) i kontaktvolymen tas evolved värmenivå lika dQ = I ² Rdt = p (dl / dS) (JDS) ² dt = pj ² DVDT. I detta fall, ω = (dQ) / (DVDT ) = pj ^2, och med hjälp av Ohms lag är att etablera strömtätheten j = yE och förhållandet p = 1 / γ, vi omedelbart erhålla uttrycket ω = Je = yE ^2. Det är i differential form ger begreppet Joules lag.