Har qanday o'tkazgichda harakatlanayotganda, elektr toki unga energiyaning bir qismini o'tkazadi, bu esa o'tkazgichning qizib ketishiga olib keladi. Energiya almashinuvi molekulalar darajasida amalga oshiriladi: joriy elektronlarning o'tkazgichning ionlari yoki atomlari bilan o'zaro ta'siri natijasida energiyaning bir qismi ikkinchisida qoladi.
Tokning termal ta'siri o'tkazgich zarrachalarining tezroq harakatlanishiga olib keladi. Keyin uning ichki energiyasi ortadi va issiqlikka aylanadi.
Hisoblash formulasi va uning elementlari
Tokning issiqlik ta'siri turli tajribalar bilan tasdiqlanishi mumkin, bunda oqimning ishi ichki o'tkazgich energiyasiga o'tadi. Shu bilan birga, ikkinchisi ortadi. Keyin o'tkazgich uni atrofdagi jismlarga beradi, ya'ni issiqlik uzatish o'tkazgichni isitish bilan amalga oshiriladi.
Bu holatda hisoblash formulasi quyidagicha: A=UIt.
Issiqlik miqdori Q bilan belgilanishi mumkin. Keyin Q=A yoki Q=UIt. U=IR ekanligini bilib,Bu Joul-Lenz qonunida tuzilgan Q=I2Rt boʻlib chiqdi.
Tokning issiqlik ta'siri qonuni - Joul-Lenz qonuni
Elektr toki oqadigan oʻtkazgich koʻplab olimlar tomonidan oʻrganilgan. Biroq, eng ko'zga ko'ringan natijalarga angliyalik Jeyms Joule va rossiyalik Emil Xristianovich Lenz erishdi. Ikkala olim ham alohida ishladilar va tajribalar natijalariga asoslangan xulosalar bir-biridan mustaqil ravishda amalga oshirildi.
Ular tokning oʻtkazgichga taʼsiri natijasida olingan issiqlikni baholashga imkon beruvchi qonunni ishlab chiqdilar. Ular buni Joule-Lenz qonuni deb atashgan.
Tokning issiqlik effektini amalda ko'rib chiqamiz. Quyidagi misollarni oling:
- Oddiy lampochka.
- Isitgichlar.
- Kvartiradagi sug'urta.
- Elektr yoyi.
Akkor lampochka
Tokning issiqlik effekti va qonunning ochilishi elektrotexnikaning rivojlanishiga va elektr energiyasidan foydalanish imkoniyatlarini oshirishga yordam berdi. Tadqiqot natijalari qanday qo'llanilishini oddiy cho'g'lanma lampochka misolida ko'rish mumkin.
U shunday tuzilganki, ichkariga volfram simidan yasalgan ip tortiladi. Ushbu metall yuqori qarshilik bilan o'tga chidamli. Lampochkadan o'tayotganda elektr tokining issiqlik effekti amalga oshiriladi.
O'tkazgichning energiyasi issiqlikka aylanadi, spiral qiziydi va porlashni boshlaydi. Lampochkaning kamchiliklari katta energiya yo'qotishlarida yotadi, chunki faqat tufaylienergiyaning kichik bir qismi, u porlashni boshlaydi. Asosiy qism shunchaki qiziydi.
Buni yaxshiroq tushunish uchun ishlash va elektr energiyasiga aylantirish samaradorligini ko'rsatadigan samaradorlik koeffitsienti kiritiladi. Oqimning samaradorligi va issiqlik ta'siri turli sohalarda qo'llaniladi, chunki bu printsip asosida ishlab chiqarilgan ko'plab qurilmalar mavjud. Bular ko'proq isitish moslamalari, elektr pechkalar, qozonxonalar va shunga o'xshash boshqa qurilmalardir.
Isitish moslamalari qurilmasi
Odatda, isitish uchun barcha qurilmalarni loyihalashda metall spiral mavjud bo'lib, uning vazifasi isitishdir. Agar suv qizdirilsa, u holda batareya izolyatsiyaga o'rnatiladi va bunday qurilmalarda tarmoqdan energiya va issiqlik almashinuvi o'rtasida muvozanat saqlanadi.
Olimlar doimiy ravishda energiya yo'qotishlarini kamaytirish va oqimning issiqlik ta'sirini kamaytirish uchun ularni amalga oshirishning eng yaxshi usullari va eng samarali sxemalarini topishga chaqiradilar. Masalan, elektr energiyasini uzatishda kuchlanishni oshirish usuli qo'llaniladi va shu bilan oqim kuchini kamaytiradi. Ammo bu usul, shu bilan birga, elektr uzatish liniyalarining ishlash xavfsizligini pasaytiradi.
Tadqiqotning yana bir sohasi - bu sim tanlash. Axir, issiqlik yo'qotilishi va boshqa ko'rsatkichlar ularning xususiyatlariga bog'liq. Bundan tashqari, isitish moslamalarining ishlashi paytida katta miqdorda energiya chiqariladi. Shuning uchun spirallar bu maqsad uchun maxsus ishlab chiqilgan, yuqori yuklarga, materiallarga bardosh beradigan materiallardan tayyorlanadi.
Kvartira sigortalari
Maxsus sigortalar elektr zanjirlarining himoyasi va xavfsizligini yaxshilash uchun ishlatiladi. Asosiy qism - past eriydigan metalldan tayyorlangan sim. U chinni tiqinda ishlaydi, vintli ip va markazda kontaktga ega. Qo'ziqorin chinni qutidagi kartrijga solingan.
Qoʻrgʻoshin sim umumiy zanjirning bir qismidir. Agar elektr tokining issiqlik ta'siri keskin oshsa, o'tkazgichning kesimi bardosh bera olmaydi va u eriy boshlaydi. Buning natijasida tarmoq ochiladi va joriy ortiqcha yuklanishlar sodir bo'lmaydi.
Elektr yoyi
Elektr yoyi elektr energiyasini juda samarali konvertordir. U metall konstruksiyalarni payvandlashda ishlatiladi va kuchli yorug'lik manbai bo'lib xizmat qiladi.
Qurilma quyidagilarga asoslangan. Ikkita uglerod novdasini oling, simlarni ulang va ularni izolyatsion ushlagichlarga ulang. Shundan so'ng, rodlar oqim manbaiga ulanadi, bu kichik kuchlanish beradi, lekin katta oqim uchun mo'ljallangan. Reostatni ulang. Shahar tarmog'ida ko'mirni yoqish taqiqlanadi, chunki bu yong'inga olib kelishi mumkin. Agar siz bir ko'mirni boshqasiga tegizsangiz, ular qanchalik issiq ekanligini ko'rishingiz mumkin. Bu olovga qaramaslik yaxshiroqdir, chunki u ko'zlarga zararli. Elektr yoyi metall eritish pechlarida, shuningdek, yorug'lik chiroqlari, kinoproyektorlar va boshqalar kabi kuchli yoritish moslamalarida qo'llaniladi.
