Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Hvad er forholdet mellem mængden af ​​elektrisk strøm, der er bestået og produceret varme?

Forholdet mellem mængden af ​​elektrisk strøm bestået og den producerede varme er direkte proportional, hvilket betyder:

* mere strøm =mere varme

Dette er beskrevet af joules lov om opvarmning , der siger, at den varme, der er produceret af en elektrisk leder, er direkte proportional med:

* kvadratet af strømmen (i²)

* Modstanden for lederen (R)

* Den tid, hvor den nuværende flyder (t)

Formel:

h =i²rt

Hvor:

* h produceres varmen (i Joules)

* i er strømmen (i ampere)

* r er modstanden (i ohm)

* t er tiden (på få sekunder)

Forklaring:

* nuværende (i): Højere strøm betyder, at flere elektroner flyder gennem lederen, hvilket fører til flere kollisioner med atomerne i lederen. Disse kollisioner får atomerne til at vibrere mere, hvilket resulterer i øget varme.

* modstand (R): Modstand er modstand mod strømmen af ​​strøm. En højere modstand betyder, at mere energi går tabt, når varmen under strømmen af ​​strøm.

* tid (t): Jo længere strømmen strømmer, jo mere tid er elektronerne til at kollidere med atomerne, hvilket genererer mere varme.

Eksempler:

* En tyk ledning med lav modstand opvarmes mindre end en tynd ledning med høj modstand i betragtning af den samme strøm og tid.

* En pærefilament har høj modstand, og det er derfor, det bliver meget varmt, når strømmen strømmer gennem den.

* Elektriske varmeapparater bruger spoler med høj modstand til at generere varme effektivt.

I resuméet er mængden af ​​varme produceret af elektrisk strøm direkte proportional med kvadratet for strømmen, lederens modstand og den tid, hvor strømmen strømmer.