Другие изобретения
на букву "З"

Закон Джоуля — Ленца

Закон Джоуля — Ленца

Дата изобретения: 1842 г.

Разработчик:
Ленц Эмилий Христианович

Краткая информация:

Закон Джоуля — Ленца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцом.

Закон(периодический) химических элементов

Закон(периодический) химических элементов

Дата изобретения: 1869 г.

Разработчик:
Менделеев Дмитрий Иванович

Краткая информация:

Периодическая система химических элементов (таблица Менделеева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.

главная / Изобретения России / Закон Джоуля — Ленца

Закон Джоуля — Ленца

Дата изобретения: 1842 г.


Разработчик: Ленц Эмилий Христианович

Описание:

       Закон Джоуля — Ленца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцом

       Закон Джоуля-Ленца определяет меру теплового действия электрического тока. Дело в том, что электрический ток представляет собой перемещение заряда под действием электрического поля. Отсюда следует, что электрическое поле совершает работу.

 

       dA = U dq = IU dt

 

       Заметим, что IU = P, т.е. мощность, значит P = dA/dt

       Теперь давайте подумаем. Если электрическое поле совершает работу и ток может обладать мощностью, то должна выделяться энергия. Каким образом и куда эта энергия уходит. Оказывается, если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идет на нагревание этого проводника.

 

       dQ = dA

 

       Другими словами, энергия переходит в другое качество, в тепловую энергию. Долго экспериментируя, независимо друг от друга Дж. Джоуль и Э. Х. Ленц пришли к единому выводу: количество теплоты, выделяющейся током в проводнике равно работе электрического поля по перемещению заряда за время t.

 

       Q = Ut = I2rt

 

       Это и есть закон Джоуля - Ленца.

       Теперь посмотрим еще на один очень важный момент. Если выделить в проводнике элементарный цилиндрический объем dV = dS dl (ось цилиндра совпадает с направлением тока), то его сопротивление будет равно R = ρ dl/dS. Тогда, по закону Джоуля - Ленца

 

       dQ = I2r dt = ρ dl/dS (jdS)2 dt = ρj2 dV dt

 

       Количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема, называется удельной тепловой мощностью тока

 

       w = ρj2

 

       То же можно записать используя дифференциальную форму закона Ома

 

       W = jE = γE2

 

       Последние два выражения являются обобщенным выражением закона Джоуля - Ленца.

       Единица измерения количества теплоты - Джоуль (Дж). 1 кал = 4,1868 Дж 1Дж = 0,24 кал