Joule-Lenz yasası

Telin direncini aşan elektrik akımı çalışır ve bu sırada telde ısı üretilir. Serbest elektronlar hareket halindeyken atomlar ve moleküller ile çarpışır ve bu çarpışmalar sırasında hareket eden elektronların mekanik enerjisi termal enerjiye dönüşür.

Termal enerjinin iletkendeki akımın gücüne bağımlılığı Joule-Lenz yasası ile belirlenir. Bir telden elektrik akımı geçtiğinde, teldeki akımın ürettiği ısı miktarı, ikinci kuvvete alınan akımın şiddeti, telin direncinin büyüklüğü ve akımın süresi ile doğru orantılıdır. .

Isı miktarı Q harfi ile gösteriliyorsa, a'daki mevcut güç A, ohm cinsinden direnç - R ve saniye cinsinden süre - t, o zaman matematiksel olarak Joule-Lenz yasası şu şekilde temsil edilebilir:

Q = aI2Rt

NSa = 1 için, ısı miktarı Q joule olacaktır. NSpa a = 0.24 küçük kalorilerde elde edilen Q ısı miktarı. 0.24 faktörü, formülde 1 saniye boyunca 1 ohm dirençli bir telde 1 A akım olduğu için görünür. 0.24 küçük kalori ısı verir. Küçük bir kalori, ısı miktarını ölçmek için bir birim görevi görür. Küçük bir kalori, 1 g suyu 1 °C ısıtmak için gereken ısı miktarına eşittir.

Bu yasa bağımsız olarak 1840 yılında İngiliz fizikçi James Joule ve Rus fizikçi Emily Kristianovich Lenz tarafından keşfedildi. Bu fizik kanunu, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde bir iletkende salınan Q ısı miktarını belirler.

Bu nedenle, içinden akım geçtiğinde bir iletkende ısı her zaman üretilir. Ancak tellerin ve elektrikli cihazların aşırı ısınmasına zarar vereceği için izin verilmemelidir. Aşırı ısınma özellikle şu durumlarda tehlikelidir: kısa devre teller, yani tüketiciye elektrik enerjisi sağlayan tellerin elektrik bağlantısında.

Bir kısa devre durumunda akım altında kalan tellerin direnci genellikle ihmal edilebilir düzeydedir, bu nedenle akım büyük bir kuvvete ulaşır ve kazaya neden olacak miktarda ısı açığa çıkar. Kısa devrelere ve aşırı ısınmaya karşı koruma için devre şunları içerir: sigortalar… Akım belli bir değere ulaşır ulaşmaz yanan küçük ince tel veya levha parçalarıdır. Tellerin kesit alanına bağlı olarak sigorta seçimi yapılır.

Ayrıca bakınız: Elektrik çarpması bir teli nasıl ısıtır?