ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ

При наличии в проводнике с сопротивлением r электрическо­го тока происходит преобразование электрической энергии в теп­ловую. Приборы преобразующие электрическую энергию в тепловуюТепловая энергия тратится на нагрев проводника и рас­сеивается в окружающем пространстве.

Мощность, которая развивается при преобразовании электри­ческой энергии в тепловую

Р = U I

После подстановки U = I r, мощность

Р = U I = I2 r,

а количество электрической энергии, которое переходит в тепло­вую энергию,

W = Pt = I2 r t.

Имея в виду, что 1 дж = 0,24 кал, количество тепла, выделен­ное током (обозначение Q), можно определить по формуле:

Q = 0,24 I2 r t.

Зависимость количества тепла, выделяемого в проводнике, от тока, сопротивления и времени опытным путем установил в 1844 г. русский академик Э. X. Ленц. Одновременно с Э. X. Лен­цем эту зависимость открыл Джоуль; впоследствии она получи­ла название закона Ленца — Джоуля:

Количество тепла, выде­ленного током в проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени прохождения тока.

Физик Ленц

Эмилий Христианович Ленц (1804—1865). Профессор физики Петербургского университета, академик. Один из крупнейших физиков XIX века, сыгравший весьма важную роль в развитии современного учения об электри­честве и сформулировавший ряд основных законов электротехники. Э. X. Ленц является одним из ос­новоположников русской школы физиков.

Например, если надо определить количество тепла, выделенного током в нагре­вательном приборе в течение 30 мин., если его сопротивление r = 24 ом, а напряжение сети 120 в.

Ток в нагревательном приборе

I = U / r=120 / 24 = 2a

Количество выделенного током тепла

Q = 0,24 I2 r t = 0,24 • 52 • 24 • 30 • 60 = 259 200 кал.

Превращение электрической энергии в тепловую в электро­печах, бытовых и производственных нагревательных приборах имеет полезное значение.

В других устройствах, как, например, электрических машинах и аппаратах, трансформаторах, электропроводах и т. д., наобо­рот, превращение электрической энергии в тепло вредно, так как это тепло не только не используется, а наоборот, ухудшает ра­боту этих машин и аппаратов и в некоторых случаях благодаря недопустимому перегреву может вызвать повреждение их изоля­ции и нарушить нормальную работу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *