Daya Thermal saka saiki listrik lan aplikasi praktis

Penyebab pemanasan konduktor dumadi ing kasunyatan yen energi elektron lumaku kasebut (kanthi tembung liya, energi saiki) ing kasus tabrakan sekuensial kanthi ion-ion kisi molekul unsur metalik sing diowahi dadi jinis energi panas, utawa Q, saingga konsep "daya termal" dibentuk.

Saiki diukur nganggo sistem SI internasional, nglamar joules (J) menyang, saiki ditemtokake minangka "watt" (W). Miwiti saka sistem kasebut ing praktik, bisa digunakake, ing antarane liyane, unit ektrasika sing ngukur operasi saiki. Antarane wong-wong mau, watt-hour (W × h), kilowatt-jam (disingkat kWh). Contone, 1 W × h nuduhake operasi saiki kanthi daya tartamtu 1 Watt lan wektu 1 jam.

Yen elektron mertandhakake konduktor sing tetep saka logam, ing kasus iki, kabeh karya sing migunani saiki bakal didistribusekake marang pemanasan struktur logam, lan, miturut pranata-pranata hukum konservasi energi, bisa diandharake rumus Q = A = IUt = I ² Rt = (U ² / R) * t. Hubungan kasebut kanthi tegas nyatakake hukum Joule-Lenz sing kondhang. Secara historis, iki pisanan ditemtokake sacara eksperimental dening para ilmuwan D. Joule ing pertengahan abad ka-19, lan ing wektu sing padha, kanthi bebas saka dheweke, dening ilmuwan liyane, E. Lenz. Aplikasi praktis saka daya termal ditemokake ing kinerja teknis saka penemuan taun 1873 dening insinyur Rusian A. Ladyginym biasa lampu pijar.

Kekuwatan termal saiki digunakake ing pirang-pirang peralatan listrik lan panginstalan industri, yaiku, ing piranti ukur termal , kompor pemanas, kompor listrik, lan piranti persediaan, peralatan domestik kanthi efek pemanasan listrik - boiler, wesi solder, ceret, irons sing umum banget.

Nemokake efek termal ing industri panganan. Kanthi tingkat panggunaan sing dhuwur, kamungkinan pemanasan kontak listrik digunakake, njamin daya termal. Punika disababaké déning kasunyatan sing saiki lan daya termal, sing mengaruhi prodhuk pangan, sing duwé ketahanan tartamtu, nyebabaké dadi panas sing seragam. Siji bisa menehi tuladha babagan carane sosis digawe: liwat dispenser khusus, daging cincang lumebu ing bentuk metalik, tembok sing dadi bebarengan minangka elektroda. Iki njamin keseragaman pemanasan seragam ing saindhenging wilayah lan volume prodhuk, suhu set tetep, nilai biologi optimal saka produk panganan tetep, bebarengan karo faktor-faktor iki, durasi kerja teknologi lan konsumsi energi tetep paling ora.

Kekuwat termal saiki arus listrik (ω), kanthi tembung liya - jumlah panas sing dirilis per unit volume kanggo unit wektu tartamtu, diitung kaya ing ngisor iki. Volume silinder dasar konduktor (dV), kanthi bagean konduktor transversal dS, panjang dl paralel arah saiki, lan wangun resistansi persamaan R = p (dl / dS), dV = dSdl.

Miturut definisi hukum Joule-Lentz, kanggo wektu sing diwenehi (dt) ing volume sing dijupuk dening kita, tingkat panas bakal padha karo dQ = I ² Rdt = p (dl / dS) (jdS) ² dt = pj ² dVdt. Ing kasus iki, ω = (dQ) / (dVdt) = pj ² lan, nggunakake hukum Ohm kanggo netepake j = γE lan hubungan p = 1 / γ saiki, kita langsung entuk ekspresi ω = jE = γE ^2. Dadi ing diferensial Formulir menehi ide babagan hukum Joule-Lenz.