Joule—Lenz qonuni

Joule qonuni, Joulening birinchi qonuni yoki Joule-Lenz qonuni — oʻtkazgichdan elektr toki oʻtganda unda ajraladigan issiqlik miqdorini ifodalovchi qonun. Oʻtkazgich bir jinsli boʻlsa, elektr tokining ishi faqat issiqlik hosil qilish uchun sarf boʻlib, ajralgan issiqlik miqdori ${\displaystyle Q}$ tok kuchi / kvadrati, oʻtkazgich qarshiligi ${\displaystyle R}$ va tokning oʻtish vaqti / ga toʻgʻri mutanosib boʻladi. U ${\displaystyle Q^{k}PRt}$, bunda ${\displaystyle k}$ — mutanosiblik koeffitsiyenti boʻlib, u oʻlchash birliklarining tanlanishiga bogʻliq boʻladi. Tok amperlarda, qarshilik Om da, vaqt ${\displaystyle s}$ da olinsa, koeffitsiyent ${\displaystyle k-0,239=0,24}$ boʻlganda ${\displaystyle Q}$ kaloriyalarda, k—h boʻlganda ${\displaystyle Q}$ joullarda ifodalanadi. Joule qonunini James Prescott Joule 1841-yilda yaratgan, undan mustaqil ravishda Emil Lenz 1842-yilda tajribada tasdiqlagan. Joule qonunining amaliy ahamiyati katta; elektr choʻgʻlanma lampalari, elektr isitkichlar va elektr isitish qurilmalari shu qonunga asoslanib loyihalanadi.

Joul-Lens qonuni elektr tokining oqishi paytida oʻtkazgichda chiqarilgan issiqlik miqdorini topishga imkon beradi: issiqlik miqdori oqim kuchining kvadratiga, oʻtkazgichning qarshiligiga va oqim vaqtiga toʻgʻridan-toʻgʻri proportsionaldir.

Matematik jihatdan quyidagi shaklda ifodalanishi mumkin:

bu yerda w -hajm birligidagi issiqlik ishlab chiqarish quvvati, j→ — elektr tokining zichligi→,E — elektr maydonining kuchi, σ-muhitning oʻtkazuvchanligi va nuqta skalyar mahsulotni bildiradi.

Elektr energiyasini uzatishda simlardagi oqimning termal taʼsiri istalmagan, chunki bu energiya yoʻqotilishiga

olib keladi. Taʼminot simlari va yuk ketma — ket ulangan I-bu simlar va yukdagi tarmoqdagi oqim bir xil ekanligini anglatadi. Yuk kuchi va simlarning qarshiligi manba kuchlanishini tanlashga bogʻliq boʻlmasligi kerak. Simlarda va yukda chiqarilgan quvvat quyidagi formulalar bilan belgilanadi

Qayerdan keladi, nima . Har bir alohida holatda yuk kuchi va simlarning qarshiligi oʻzgarishsiz qoladi va ifoda doimiy boʻlganligi sababli, Simda hosil boʻlgan issiqlik isteʼmolchining kuchlanish kvadratiga teskari proportsionaldir. Kuchlanishni oshirish orqali biz simlardagi issiqlik yoʻqotilishini kamaytiramiz. Biroq, bu elektr uzatish liniyalarining elektr xavfsizligini pasaytiradi.