줄-렌츠 법칙

와이어의 저항을 극복하면 전류가 작동하고 와이어에서 열이 발생합니다. 움직이는 자유 전자는 원자 및 분자와 충돌하며 이러한 충돌 중에 움직이는 전자의 기계적 에너지는 열 에너지로 변환됩니다.

도체의 전류 강도에 대한 열 에너지의 의존성은 Joule-Lenz 법칙에 의해 결정됩니다. 도선에 전류가 흐를 때 도선에 흐르는 전류에 의해 발생하는 열량은 전류의 2승의 세기, 도선의 저항의 크기, 전류의 지속시간에 정비례한다. .

열의 양을 문자 Q로 표시하면 a의 전류 강도는 A, 저항은 옴 - R, 시간은 초 - t이면 수학적으로 Joule-Lenz 법칙은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

Q = aI2Rt

NSa = 1의 경우 열량 Q는 줄입니다. NSpa a = 0.24 열량 Q는 작은 칼로리에서 얻습니다. 계수 0.24는 1초 동안 저항 1옴의 와이어에 1A의 전류가 흐르기 때문에 공식에 나타납니다. 0.24 작은 칼로리의 열을 발산합니다. 작은 칼로리는 열량을 측정하는 단위로 사용됩니다. 작은 칼로리는 물 1g을 1°C 가열하는 데 필요한 열량과 같습니다.

이 법칙은 1840년 영국 물리학자 제임스 줄과 러시아 물리학자 에밀리 크리스티아노비치 렌츠가 독립적으로 발견했습니다. 이 물리법칙은 전류가 전도체를 통과할 때 전도체에서 방출되는 열 Q의 양을 결정합니다.

따라서 전류가 도체를 통해 흐를 때 항상 도체에서 열이 발생합니다. 그러나 전선 및 전기 장치를 과도하게 가열하면 손상될 수 있으므로 허용해서는 안됩니다. 과열은 다음과 같은 경우에 특히 위험합니다. 단락 전선, 즉 소비자에게 전기 에너지를 공급하는 전선의 전기적 연결.

단락의 경우 전류가 흐르는 전선의 저항은 일반적으로 무시할 수 있으므로 전류는 큰 힘에 도달하고 사고를 일으킬 정도로 열이 방출됩니다. 단락 및 과열로부터 보호하기 위해 회로에는 다음이 포함됩니다. 퓨즈… 그들은 전류가 특정 값에 도달하자마자 타는 얇은 와이어 또는 판의 작은 조각입니다. 퓨즈의 선택은 전선의 단면적에 따라 결정됩니다.

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