Elektriskās strāvas siltuma jauda un tās praktiskā pielietošana

Diriģenta apkures cēlonis ir fakts, ka tajā esošo elektronu enerģija (citiem vārdiem sakot, strāvas enerģija) gadījumā, ja daļēji sadursme notiek ar metāla elementa molekulārās režģa joniem, tiek pārveidota par siltu enerģijas veidu vai Q, tādēļ tiek veidota termina jaudas jēdziens.

Strāvu mēra, izmantojot starptautisko SI sistēmu, izmantojot džoulus (J), strāva tiek definēta kā "vats" (W). Praktiski izejot no sistēmas, var izmantot, cita starpā, ekstrasistēmas vienības, kas mēra strāvas darbību. To vidū ir vatstundas (W × h), kilovatstundas (saīsināts kWh). Piemēram, 1 W × h nozīmē strāvas darbību ar īpašu jaudu 1 W un laika ilgumu vienu stundu.

Ja elektroni pārvietojas pa fiksēto vadītāju no metāla, šajā gadījumā visi ģenerētā strāvas noderīgie darbi tiek sadalīti metāla konstrukcijas apkurei, un, pamatojoties uz likumiem par enerģijas taupīšanu, to var raksturot ar formulu Q = A = IUt = I ² Rt = (U ² / R) * t. Šādas attiecības precīzi pauž labi zināmo Džoula-Lenca likumu. Vēsturiski eksperimentāli to pirmo reizi noteica zinātnieki D. Joule 19. gadsimta vidū un vienlaikus, neatkarīgi no viņa, arī kāds cits zinātnieks E. Lenz. Praktiskais siltuma jaudas pielietojums, kas tehniskajā veiktspējā tika iegūts no izgudrojuma 1873. gadā ar krievu inženieri A. Ladyginim parasto kvēlspuldzi.

Strāvas siltuma jaudu izmanto vairākās elektroierīcēs un rūpnieciskajās iekārtās, proti, siltuma mērīšanas ierīcēs, sildīšanas elektriskajās krāsnīs, elektriskās metināšanas un inventāra aprīkojumā, mājsaimniecības ar elektrisko sildīšanas efektu - katli, lodēšanas gludekļi, tējkannas, gludekļi ir ļoti bieži.

Tas atklāj termisko efektu pārtikas rūpniecībā. Izmantojot lielu lietojuma daļu, tiek izmantota elektrokontakta apkure iespēja, kas garantē siltuma jaudu. To izraisa fakts, ka pašreizējā un tā siltuma jauda, kas ietekmē pārtikas produktu, kuram ir noteikta pretestība, izraisa vienveidīgu sildīšanu. Viens var dot piemēru par to, kā tiek izgatavotas desas: ar īpašu dozatoru malto gaļu ievada metāla formās, kuru sienas vienlaicīgi kalpo kā elektrodi. Tādējādi tiek nodrošināta vienmērīga sildīšanas vienveidība visā produkta platībā un tilpumā, tiek uzturēta iestatītā temperatūra, tiek saglabāta pārtikas produkta optimālā bioloģiskā vērtība, līdz ar šiem faktoriem tehnoloģiskā darba ilgums un enerģijas patēriņš ir vismazāk.

Elektriskās strāvas (ω) īpatnējā siltuma jauda, citiem vārdiem sakot, - siltuma daudzums, kas tiek izlaists tilpuma vienībā noteiktā laika vienībā, tiek aprēķināts sekojoši. Vadu elementa cilindriskā tilpība (dV) ar šķērsvadītāja sekciju dS, garums dl paralēli pašreizējā virzienā un pretestība veido vienādojumus R = p (dl / dS), dV = dSdl.

Saskaņā ar Joule-Lentz likuma definīcijām noteiktā laikā (dt) mūsu ņemtajā tilpumā siltuma līmenis būs vienāds ar dQ = I ² Rdt = p (dl / dS) (jdS) ² dt = pj ² dVdt. Šajā gadījumā ω = (dQ) / (dVdt) = pj ^2, un, izmantojot Ohma likumu, lai noteiktu strāvas blīvumu j = γE un attiecību p = 1 / γ, mēs uzreiz iegūstam izteiksmi ω = jE = γE ^2. Tas diferenciāli Veidlapa sniedz priekšstatu par Džoula-Lenca likumu.