Fuqia termike e rrymës elektrike dhe zbatimi i saj praktik

Fuqia termike e rrymës elektrike dhe zbatimi i saj praktik
Fuqia termike e rrymës elektrike dhe zbatimi i saj praktik
Anonim

Arsyeja e ngrohjes së përcjellësit qëndron në faktin se energjia e elektroneve që lëvizin në të (me fjalë të tjera, energjia e rrymës) gjatë përplasjes sekuenciale të grimcave me jonet e rrjetës molekulare të një metali elementi shndërrohet në një lloj energjie të ngrohtë, ose Q, kështu që koncepti i "fuqisë termike" formohet "".

Puna e rrymës matet duke përdorur sistemin ndërkombëtar të njësive SI, duke aplikuar joule (J) në të, fuqia e rrymës përcaktohet si "vat" (W). Duke devijuar nga sistemi në praktikë, ata gjithashtu mund të përdorin njësi jashtë sistemit që matin punën e rrymës. Midis tyre janë vat-orë (W × h), kilovat-orë (shkurtuar kW × h). Për shembull, 1 Wh nënkupton punën e një rryme me një fuqi specifike prej 1 vat dhe një kohëzgjatje kohore prej një ore.

fuqia termike
fuqia termike

Nëse elektronet lëvizin përgjatë një përcjellësi fiks të bërë prej metali, në këtë rast, e gjithë puna e dobishme e rrymës së gjeneruar shpërndahet për të ngrohur strukturën metalike dhe, bazuar në dispozitat e ligjit të ruajtjes së energjisë, kjo mund të përshkruhet me formulën Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Raporte të tilla shprehin me saktësi ligjin e mirënjohur Joule-Lenz. Historikisht, për herë të parë u përcaktua empirikisht nga një shkencëtarD. Joule në mesin e shekullit të 19-të, dhe në të njëjtën kohë në mënyrë të pavarur prej tij nga një shkencëtar tjetër - E. Lenz. Fuqia termike ka gjetur aplikim praktik në projektimin teknik që nga shpikja në 1873 nga inxhinieri rus A. Ladygin i një llambë të zakonshme inkandeshente.

fuqi termike specifike
fuqi termike specifike

Fuqia termike e rrymës përdoret në një sërë pajisjesh elektrike dhe instalimesh industriale, përkatësisht, në instrumentet matëse termike, sobat elektrike të tipit të ngrohjes, pajisjet elektrike për saldim dhe inventar, pajisjet shtëpiake me efektin e ngrohjes elektrike janë shumë të zakonshme - kaldaja, hekura saldimi, kazan, hekura.

E gjen veten një efekt termik në industrinë ushqimore. Me një përqindje të lartë përdorimi, përdoret mundësia e ngrohjes me elektrokontakt, e cila garanton fuqinë termike. Shkaktohet nga fakti se rryma dhe fuqia e saj termike, duke ndikuar në produktin ushqimor, i cili ka një shkallë të caktuar rezistence, shkakton ngrohje uniforme në të. Mund të japim një shembull se si prodhohen salsiçet: përmes një shpërndarësi të posaçëm, mishi i grirë futet në kallëpe metalike, muret e të cilëve njëkohësisht shërbejnë si elektroda. Këtu sigurohet uniformitet konstant i ngrohjes në të gjithë sipërfaqen dhe vëllimin e produktit, ruhet temperatura e caktuar, ruhet vlera optimale biologjike e produktit ushqimor, së bashku me këta faktorë, kohëzgjatja e punës teknologjike dhe konsumi i energjisë mbeten më i vogli.

rryma e fuqisë termike
rryma e fuqisë termike

Nxehtësia specifikefuqia e rrymës elektrike (ω), me fjalë të tjera, sasia e nxehtësisë që lëshohet për njësi vëllimi për një njësi të caktuar kohe, llogaritet si më poshtë. Një vëllim cilindrik elementar i një përcjellësi (dV), me një seksion kryq të përcjellësit dS, një gjatësi dl paralel me drejtimin e rrymës dhe një rezistencë formojnë ekuacionet R=p(dl/dS), dV=dSdl.

Sipas përcaktimeve të ligjit Joule-Lenz, për kohën e caktuar (dt) në vëllimin e marrë nga ne, një nivel nxehtësie i barabartë me dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Në këtë rast, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 dhe, duke zbatuar këtu ligjin e Ohmit për të vendosur densitetin e rrymës j=γE dhe raportin p=1/γ, ne merrni menjëherë shprehjen ω=jE=γE2. Ai jep konceptin e ligjit Joule-Lenz në formë diferenciale.

Recommended: