Ikisogea katika kondakta yoyote, mkondo wa umeme huhamisha nishati fulani kwake, ambayo husababisha kondakta kupata joto. Uhamisho wa nishati unafanywa katika kiwango cha molekuli: kama matokeo ya mwingiliano wa elektroni za sasa na ioni au atomi za kondakta, sehemu ya nishati inabaki na ya mwisho.
Athari ya joto ya mkondo husababisha msogeo wa haraka wa chembe za kondakta. Kisha nishati yake ya ndani huongezeka na kubadilika kuwa joto.
Mfumo wa kukokotoa na vipengele vyake
Athari ya joto ya mkondo wa maji inaweza kuthibitishwa na majaribio mbalimbali, ambapo kazi ya sasa hupita kwenye nishati ya kondakta wa ndani. Wakati huo huo, mwisho huongezeka. Kisha kondakta huwapa miili inayozunguka, yaani, uhamisho wa joto unafanywa na joto la kondakta.
Mfumo wa kukokotoa katika kesi hii ni kama ifuatavyo: A=UIt.
Kiasi cha joto kinaweza kuonyeshwa na Q. Kisha Q=A au Q=UIt. Kujua kuwa U=IR,inabadilika kuwa Q=I2Rt, ambayo iliundwa katika sheria ya Joule-Lenz.
Sheria ya hatua ya joto ya mkondo wa sasa - sheria ya Joule-Lenz
Kondakta ambapo mkondo wa umeme unapita imefanyiwa utafiti na wanasayansi wengi. Hata hivyo, matokeo mashuhuri zaidi yalifikiwa na James Joule kutoka Uingereza na Emil Khristianovich Lenz kutoka Urusi. Wanasayansi wote wawili walifanya kazi tofauti na hitimisho kulingana na matokeo ya majaribio yalifanywa bila ya mtu mwingine.
Walitoa sheria inayokuruhusu kukadiria joto lililopokelewa kutokana na kitendo cha mkondo wa umeme kwenye kondakta. Waliita sheria ya Joule-Lenz.
Hebu tuzingatie kwa vitendo athari ya joto ya mkondo. Chukua mifano ifuatayo:
- Balbu ya kawaida.
- Hita.
- Fuse katika ghorofa.
- Arc ya umeme.
Balbu ya incandescent
Athari ya joto ya sasa na ugunduzi wa sheria ulichangia maendeleo ya uhandisi wa umeme na kuongeza fursa za matumizi ya umeme. Jinsi matokeo ya utafiti yanavyotumika inaweza kuonekana katika mfano wa balbu ya kawaida ya incandescent.
Imeundwa kwa njia ambayo uzi uliotengenezwa kwa waya wa tungsten kuvutwa ndani. Chuma hiki ni kinzani na upinzani wa juu. Wakati wa kupitia balbu, athari ya joto ya mkondo wa umeme hutekelezwa.
Nishati ya kondakta inabadilishwa kuwa joto, ond huwaka na kuanza kuwaka. Hasara ya balbu ya mwanga iko katika hasara kubwa za nishati, tangu tu kutokana nasehemu ndogo ya nishati, huanza kuangaza. Sehemu kuu huwaka tu.
Ili kuelewa hili vyema, kipengele cha ufanisi kinaletwa, ambacho kinaonyesha ufanisi wa utendakazi na ubadilishaji kuwa umeme. Ufanisi na athari ya joto ya sasa hutumiwa katika maeneo tofauti, kwa kuwa kuna vifaa vingi vinavyotengenezwa kwa misingi ya kanuni hii. Kwa kiasi kikubwa, hivi ni vifaa vya kupasha joto, jiko la umeme, vichocheo vya kuchemshia na vifaa vingine sawa.
Kifaa cha vifaa vya kuongeza joto
Kwa kawaida, katika muundo wa vifaa vyote vya kupokanzwa kuna ond ya chuma, ambayo kazi yake ni kupokanzwa. Ikiwa maji yanapokanzwa, basi coil imewekwa kwa pekee, na katika vifaa vile usawa huhifadhiwa kati ya nishati kutoka kwa mtandao na kubadilishana joto.
Wanasayansi wanatatizwa kila mara kupunguza upotevu wa nishati na kutafuta njia bora na mipango bora zaidi ya utekelezaji wake ili kupunguza athari ya joto ya mkondo wa maji. Kwa mfano, njia ya kuongeza voltage wakati wa maambukizi ya nguvu hutumiwa, na hivyo kupunguza nguvu za sasa. Lakini njia hii, wakati huo huo, inapunguza usalama wa utendakazi wa nyaya za umeme.
Sehemu nyingine ya utafiti ni uteuzi wa waya. Baada ya yote, kupoteza joto na viashiria vingine hutegemea mali zao. Aidha, wakati wa uendeshaji wa vifaa vya kupokanzwa, kiasi kikubwa cha nishati hutolewa. Kwa hivyo, ond zimetengenezwa kutoka kwa nyenzo iliyoundwa mahsusi kwa madhumuni haya, yenye uwezo wa kuhimili mizigo ya juu, vifaa.
Fuzi za ghorofa
Fusi maalum hutumika kuboresha ulinzi na usalama wa saketi za umeme. Sehemu kuu ni waya iliyofanywa kwa chuma cha chini cha kuyeyuka. Inaendesha kwenye cork ya porcelaini, ina thread ya screw na mawasiliano katikati. Nguzo huwekwa kwenye katriji iliyo kwenye kisanduku cha porcelaini.
Waya ya risasi ni sehemu ya mnyororo wa kawaida. Ikiwa athari ya joto ya sasa ya umeme huongezeka kwa kasi, sehemu ya msalaba ya conductor haiwezi kuhimili, na itaanza kuyeyuka. Kama matokeo ya hili, mtandao utafunguka, na upakiaji wa sasa hautafanyika.
Arc ya umeme
Tao la umeme ni kigeuzi bora cha nishati ya umeme. Inatumika wakati wa kulehemu miundo ya chuma, na pia hutumika kama chanzo chenye nguvu cha mwanga.
Kifaa kinatokana na yafuatayo. Kuchukua vijiti viwili vya kaboni, kuunganisha waya na kuziunganisha kwa wamiliki wa kuhami. Baada ya hayo, vijiti vinaunganishwa na chanzo cha sasa, ambacho hutoa voltage ndogo, lakini imeundwa kwa sasa kubwa. Unganisha rheostat. Ni marufuku kuwasha makaa kwenye mtandao wa jiji, kwani hii inaweza kusababisha moto. Ikiwa unagusa makaa ya mawe moja hadi nyingine, unaweza kuona jinsi wanavyo moto. Ni bora kutoangalia moto huu, kwa sababu ni hatari kwa macho. Tao la umeme hutumika katika vinu vya kuyeyushia chuma, na vile vile katika vifaa vyenye nguvu kama vile vimulimuli, vioozaji vya filamu, n.k.
