વાહકના પ્રતિકારમાંથી ગરમીનું પ્રમાણ. જૌલ-લેન્ઝ થર્મલ કાયદો

કોઈપણ વાહકમાં ચાલતા, વિદ્યુત પ્રવાહ તેમાં થોડી ઉર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે, જેના કારણે વાહક ગરમ થાય છે. એનર્જી ટ્રાન્સફર મોલેક્યુલર સ્તરે થાય છે: આયનો અથવા કંડક્ટરના અણુઓ સાથે વર્તમાન ઇલેક્ટ્રોનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, ઊર્જાનો ભાગ બાદમાં સાથે રહે છે.

વર્તમાનની થર્મલ અસર વાહક કણોની ઝડપી હિલચાલ તરફ દોરી જાય છે. પછી તે વધે છે અને ગરમીમાં પરિવર્તિત થાય છે.

ગણતરી સૂત્ર અને તેના તત્વો

વર્તમાનની થર્મલ અસર વિવિધ પ્રયોગો દ્વારા પુષ્ટિ કરી શકાય છે, જ્યાં વર્તમાનનું કાર્ય આંતરિક વાહક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. તે જ સમયે, બાદમાં વધે છે. પછી વાહક તેને આસપાસના શરીરને આપે છે, એટલે કે, કંડક્ટરને ગરમ કરવા સાથે હીટ ટ્રાન્સફર થાય છે.

આ કિસ્સામાં ગણતરી માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે: A=U*I*t.

ગરમીનું પ્રમાણ Q દ્વારા સૂચવી શકાય છે. પછી Q=A અથવા Q=U*I*t. U=IR એ જાણીને, તે Q=I 2 *R*t બહાર આવ્યું છે, જે જૌલ-લેન્ઝ કાયદામાં ઘડવામાં આવ્યું હતું.

વર્તમાનની થર્મલ ક્રિયાનો કાયદો - જૌલ-લેન્ઝ કાયદો

તે જ્યાં વહે છે તે વાહકનો ઘણા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, સૌથી વધુ નોંધપાત્ર પરિણામો રશિયા અને ઇંગ્લેન્ડના એમિલિયસ ક્રિશ્ચિયનોવિચ લેન્ટ્ઝ દ્વારા પ્રાપ્ત થયા હતા. બંને વૈજ્ઞાનિકોએ અલગ-અલગ કામ કર્યું અને એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે પ્રયોગોના પરિણામો પરથી તારણો કાઢ્યા.

તેઓએ એક કાયદો મેળવ્યો જે વાહક પર કરંટની ક્રિયાના પરિણામે ઉષ્માનો અંદાજ કાઢવા માટે પરવાનગી આપે છે. તેને જૌલ-લેન્ઝ કાયદો કહેવામાં આવતું હતું.

ચાલો વ્યવહારમાં વર્તમાનની થર્મલ અસરને ધ્યાનમાં લઈએ. ચાલો નીચેના ઉદાહરણો લઈએ:

એક સામાન્ય લાઇટ બલ્બ.
હીટિંગ ઉપકરણો.
એપાર્ટમેન્ટમાં ફ્યુઝ.
ઇલેક્ટ્રિક આર્ક.

અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બ

વર્તમાનની થર્મલ અસર અને કાયદાની શોધે વિદ્યુત ઇજનેરીના વિકાસમાં ફાળો આપ્યો અને વીજળીનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતાઓમાં વધારો કર્યો. સંશોધન પરિણામો કેવી રીતે લાગુ કરવામાં આવે છે તે સામાન્ય અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને જોઈ શકાય છે.

તે એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે કે ટંગસ્ટન વાયરથી બનેલો દોરો અંદર ખેંચાય છે. આ ધાતુ ઉચ્ચ પ્રતિકારકતા સાથે પ્રત્યાવર્તનશીલ છે. જ્યારે લાઇટ બલ્બમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની થર્મલ અસર થાય છે.

વાહકની ઊર્જા ગરમીમાં પરિવર્તિત થાય છે, સર્પાકાર ગરમ થાય છે અને ચમકવા લાગે છે. લાઇટ બલ્બનો ગેરલાભ એ તેની મોટી ઉર્જાની ખોટ છે, કારણ કે તે ઊર્જાના નાના ભાગને કારણે જ ચમકવા લાગે છે. મુખ્ય ભાગ ખાલી ગરમ થાય છે.

આને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, તે રજૂ કરવામાં આવ્યું છે જે કામગીરીની કાર્યક્ષમતા અને વીજળીમાં રૂપાંતરણ દર્શાવે છે. વિદ્યુતપ્રવાહની કાર્યક્ષમતા અને થર્મલ અસરનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે કારણ કે આ સિદ્ધાંત પર આધારિત ઘણા ઉપકરણોનું ઉત્પાદન થાય છે. મોટી હદ સુધી, આ હીટિંગ ડિવાઇસ, ઇલેક્ટ્રિક સ્ટોવ, બોઇલર અને અન્ય સમાન ઉપકરણો છે.

હીટિંગ ઉપકરણોની ડિઝાઇન

સામાન્ય રીતે, તમામ હીટિંગ ઉપકરણોની ડિઝાઇનમાં મેટલ સર્પાકાર હોય છે, જેનું કાર્ય હીટિંગ છે. જો પાણી ગરમ કરવામાં આવે છે, તો સર્પાકાર એકલતામાં સ્થાપિત થાય છે, અને આવા ઉપકરણો ખાતરી કરે છે કે નેટવર્ક અને ગરમીના વિનિમયની ઊર્જા વચ્ચે સંતુલન જાળવવામાં આવે છે.

વિદ્યુતપ્રવાહની થર્મલ અસરને ઘટાડવા માટે ઊર્જાના નુકસાનને ઘટાડવા અને તેના અમલીકરણ માટે શ્રેષ્ઠ માર્ગો અને સૌથી અસરકારક યોજનાઓ શોધવાના કાર્યનો વૈજ્ઞાનિકો સતત સામનો કરી રહ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક પદ્ધતિનો ઉપયોગ વોલ્ટેજ વધારવા માટે થાય છે જે દરમિયાન વર્તમાનમાં ઘટાડો થાય છે. પરંતુ આ પદ્ધતિ, તે જ સમયે, પાવર લાઇન્સના સંચાલનની સલામતીને ઘટાડે છે.

અન્ય સંશોધન ક્ષેત્ર વાયરની પસંદગી છે. છેવટે, ગરમીનું નુકશાન અને અન્ય સૂચકાંકો તેમના ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે. વધુમાં, જ્યારે હીટિંગ ઉપકરણો કામ કરે છે, ત્યારે ઊર્જાનું મોટા પ્રમાણમાં પ્રકાશન થાય છે. તેથી, સર્પાકાર ખાસ કરીને આ હેતુઓ માટે રચાયેલ સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે અને ઉચ્ચ ભારનો સામનો કરવામાં સક્ષમ છે.

એપાર્ટમેન્ટ ફ્યુઝ

રક્ષણ સુધારવા અને ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ સુરક્ષિત કરવા માટે, ખાસ ફ્યુઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય ભાગ ઓછી ગલન ધાતુથી બનેલો વાયર છે. તે પોર્સેલેઇન પ્લગમાં ચાલે છે, તેમાં સ્ક્રુ થ્રેડ અને કેન્દ્રમાં સંપર્ક છે. પોર્સેલિન બોક્સમાં સ્થિત કારતૂસમાં પ્લગ દાખલ કરવામાં આવે છે.

લીડ વાયર એકંદર સર્કિટનો ભાગ છે. જો ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની થર્મલ અસર તીવ્રપણે વધે છે, તો કંડક્ટરનો ક્રોસ-સેક્શન તેનો સામનો કરશે નહીં, અને તે ઓગળવાનું શરૂ કરશે. આના પરિણામે, નેટવર્ક ખુલશે અને ત્યાં કોઈ વર્તમાન ઓવરલોડ રહેશે નહીં.

ઇલેક્ટ્રિક આર્ક

ઇલેક્ટ્રિક આર્ક એ વિદ્યુત ઊર્જાનું એકદમ કાર્યક્ષમ કન્વર્ટર છે. તેનો ઉપયોગ વેલ્ડીંગ મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં થાય છે અને તે શક્તિશાળી પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે પણ કામ કરે છે.

ઉપકરણ નીચેના પર આધારિત છે. બે કાર્બન સળિયા લો, વાયરને જોડો અને તેમને ઇન્સ્યુલેટીંગ ધારકોમાં જોડો. આ પછી, સળિયા વર્તમાન સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા છે, જે નીચા વોલ્ટેજ આપે છે, પરંતુ ઉચ્ચ પ્રવાહ માટે રચાયેલ છે. રિઓસ્ટેટને કનેક્ટ કરો. શહેરના નેટવર્કમાં કોલસાનો સમાવેશ કરવો પ્રતિબંધિત છે, કારણ કે આ આગનું કારણ બની શકે છે. જો તમે એક કોલસાને બીજા કોલસાને સ્પર્શ કરશો, તો તમે જોશો કે તે કેટલો ગરમ થઈ જાય છે. આ જ્યોત તરફ ન જોવું વધુ સારું છે, કારણ કે તે તમારી દૃષ્ટિ માટે હાનિકારક છે. ધાતુને ઓગાળવા માટે ભઠ્ઠીઓમાં તેમજ સ્પૉટલાઇટ્સ, ફિલ્મ પ્રોજેક્ટર વગેરે જેવા શક્તિશાળી લાઇટિંગ ઉપકરણોમાં ઇલેક્ટ્રિક આર્કનો ઉપયોગ થાય છે.

ચાલો જુલ-લેન્ઝ કાયદો અને તેની એપ્લિકેશન જોઈએ.

જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કંડક્ટરમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે ગરમ થાય છે. આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે ધાતુઓમાં મુક્ત ઈલેક્ટ્રોન અને ઈલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના પ્રભાવ હેઠળ ફરતા ઈલેક્ટ્રોલાઈટ સોલ્યુશનમાં આયનો પરમાણુઓ અથવા વાહકના પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે અને તેમની ઊર્જા તેમને ટ્રાન્સફર કરે છે. આમ, જ્યારે કામ વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવે છે વાહકની આંતરિક ઊર્જા વધે છે , તેમાં ચોક્કસ માત્રામાં ગરમી છોડવામાં આવે છે, જે વર્તમાનના કાર્યની બરાબર છે, અને વાહક ગરમ થાય છે: Q = A અથવા Q = IUt .

તે ધ્યાનમાં લેતા U = IR , પરિણામે આપણને સૂત્ર મળે છે:

Q = I 2 Rt, જ્યાં

પ્ર - પ્રકાશિત ગરમીની માત્રા (જૌલ્સમાં)
આઈ - વર્તમાન તાકાત (એમ્પીયરમાં)
આર - વાહક પ્રતિકાર (ઓહ્મમાં)
t - મુસાફરીનો સમય (સેકંડમાં)

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો : વિદ્યુત-વહન વાહક દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું પ્રમાણ વર્તમાનના વર્ગના ગુણાંક, વાહકના પ્રતિકાર અને વર્તમાન પ્રવાસના સમયની બરાબર છે.

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો ક્યાં લાગુ પડે છે?

1. ઉદાહરણ તરીકે, માં અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા અને માં ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણો જૌલ-લેન્ઝ કાયદો લાગુ પડે છે. તેઓ હીટિંગ એલિમેન્ટનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઉચ્ચ-પ્રતિરોધક વાહક છે. આ તત્વને લીધે, ચોક્કસ વિસ્તારમાં સ્થાનિક ગરમીનું પ્રકાશન પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે. ગરમીનું ઉત્પાદન વધતા પ્રતિકાર સાથે, વાહકની લંબાઈ વધારવા અથવા ચોક્કસ એલોય પસંદ કરીને દેખાશે.

2. જૌલ-લેન્ઝ કાયદાની અરજીના ક્ષેત્રોમાંનું એક છે ઊર્જા નુકશાન ઘટાડો . વર્તમાનની થર્મલ અસર ઊર્જા નુકશાન તરફ દોરી જાય છે. વીજળીનું પ્રસારણ કરતી વખતે, પ્રસારિત શક્તિ વોલ્ટેજ અને વર્તમાન પર રેખીય રીતે આધાર રાખે છે, અને હીટિંગ પાવર ચતુર્થાંશ વર્તમાન પર આધાર રાખે છે, તેથી જો તમે વીજળી સપ્લાય કરતા પહેલા વર્તમાન ઘટાડતી વખતે વોલ્ટેજ વધારશો, તો તે વધુ નફાકારક રહેશે. પરંતુ વોલ્ટેજમાં વધારો વિદ્યુત સલામતીમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. વિદ્યુત સલામતીના સ્તરને વધારવા માટે, નેટવર્કમાં વોલ્ટેજમાં વધારો અનુસાર લોડ પ્રતિકાર વધારવામાં આવે છે.

3. ઉપરાંત, જૌલ-લેન્ઝ કાયદો અસર કરે છે સર્કિટ માટે વાયરની પસંદગી . કારણ કે જો વાયરને ખોટી રીતે પસંદ કરવામાં આવે તો, કંડક્ટર ખૂબ ગરમ થઈ શકે છે અને આગ પકડી શકે છે. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે વર્તમાન મહત્તમ અનુમતિપાત્ર મૂલ્યોને ઓળંગે છે અને ખૂબ વધારે ઊર્જા છૂટી જાય છે.

એમિલિયસ ક્રિશ્ચિનોવિચ લેન્ઝ (1804 - 1865) - પ્રખ્યાત રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી. તે ઇલેક્ટ્રોમિકેનિક્સના સ્થાપકોમાંના એક છે. તેનું નામ એવા કાયદાની શોધ સાથે સંકળાયેલું છે જે દિશા અને કાયદો નક્કી કરે છે જે પ્રવાહ વહન કરતા વાહકમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર નક્કી કરે છે.

આ ઉપરાંત, એમિલિયસ લેન્ઝ અને અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી જૌલે, સ્વતંત્ર રીતે પ્રાયોગિક રીતે એકબીજાનો અભ્યાસ કરીને, કાયદો શોધી કાઢ્યો જે મુજબ વાહકમાં છોડવામાં આવતી ગરમીનું પ્રમાણ વાહકમાંથી પસાર થતા વિદ્યુત પ્રવાહના વર્ગના સીધા પ્રમાણસર હશે, તેનો પ્રતિકાર. અને સમય, વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રવાહમાં કંડક્ટરમાં સતત જાળવવામાં આવે છે.

આ કાયદાને જૌલ-લેન્ઝ કાયદો કહેવામાં આવે છે, તેનું સૂત્ર નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

જ્યાં Q એ બહાર પડતી ગરમીની માત્રા છે, l વર્તમાન છે, R વાહક પ્રતિકાર છે, t સમય છે; જથ્થા k ને કાર્યની થર્મલ સમકક્ષ કહેવામાં આવે છે. આ જથ્થાનું સંખ્યાત્મક મૂલ્ય એકમોની પસંદગી પર આધારિત છે જેમાં સૂત્રમાં સમાવિષ્ટ અન્ય જથ્થાઓ માપવામાં આવે છે.

જો ગરમીનું પ્રમાણ કેલરીમાં માપવામાં આવે છે, વર્તમાન એમ્પીયરમાં, પ્રતિકાર ઓહ્મમાં અને સમય સેકન્ડમાં માપવામાં આવે છે, તો k સંખ્યાત્મક રીતે 0.24 ની બરાબર છે. આનો અર્થ એ છે કે 1A નો પ્રવાહ એક સેકન્ડમાં 1 ઓહ્મનો પ્રતિકાર ધરાવતા કંડક્ટરમાં રિલીઝ થાય છે, જે ગરમીનું પ્રમાણ 0.24 kcal છે. તેના આધારે, સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કંડક્ટરમાં પ્રકાશિત થતી કેલરીમાં ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરી શકાય છે:

એકમોની SI પ્રણાલીમાં, ઊર્જા, ઉષ્મા અને કાર્ય એકમો - જૌલમાં માપવામાં આવે છે. તેથી, જૌલ-લેન્ઝ કાયદામાં પ્રમાણસરતા ગુણાંક એક સમાન છે. આ સિસ્ટમમાં, જૌલ-લેન્ઝ સૂત્ર આના જેવો દેખાય છે:

જુલ-લેન્ઝ કાયદો પ્રાયોગિક રીતે ચકાસી શકાય છે. થોડા સમય માટે કેલરીમીટરમાં રેડવામાં આવેલા પ્રવાહીમાં ડૂબેલા વાયર સર્પાકારમાંથી પ્રવાહ પસાર થાય છે. પછી કેલરીમીટરમાં પ્રકાશિત ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરવામાં આવે છે. કોઇલનો પ્રતિકાર અગાઉથી જાણીતો છે, વર્તમાનને એમીટરથી માપવામાં આવે છે અને સ્ટોપવોચ સાથે સમય. સર્કિટમાં વર્તમાનને બદલીને અને વિવિધ સર્પાકારનો ઉપયોગ કરીને, તમે જૌલ-લેન્ઝ કાયદો ચકાસી શકો છો.

ઓહ્મના કાયદા પર આધારિત

વર્તમાન મૂલ્યને સૂત્ર (2) માં બદલીને, અમે જુલ-લેન્ઝ કાયદા માટે નવી અભિવ્યક્તિ મેળવીએ છીએ:

સિરીઝ કનેક્શન દરમિયાન બહાર પડતી ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરતી વખતે સૂત્ર Q = l²Rt વાપરવા માટે અનુકૂળ છે, કારણ કે આ કિસ્સામાં તે તમામ વાહકમાં સમાન છે. તેથી, જ્યારે ઘણા વાહક થાય છે, ત્યારે તેમાંથી દરેક વાહકના પ્રતિકારના પ્રમાણસર ગરમીનો જથ્થો છોડશે. જો, ઉદાહરણ તરીકે, સમાન કદના ત્રણ વાયર શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય - તાંબુ, આયર્ન અને નિકલ, તો નિકલ વાયરમાંથી સૌથી વધુ ગરમી છોડવામાં આવશે, કારણ કે તે સૌથી મોટો છે, તે વધુ મજબૂત બને છે.

જો તે પછી તેમાં વિદ્યુત પ્રવાહ અલગ હશે, પરંતુ આવા વાહકના છેડા પરનો વોલ્ટેજ સમાન છે. ફોર્મ્યુલા Q = (U²/R)t નો ઉપયોગ કરીને આવા જોડાણ દરમિયાન છોડવામાં આવતી ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરવી વધુ સારું છે.

આ સૂત્ર બતાવે છે કે જ્યારે સમાંતર રીતે જોડાયેલ હોય, ત્યારે દરેક વાહક ગરમીનો જથ્થો છોડશે જે તેની વાહકતા માટે વિપરિત પ્રમાણસર હશે.

જો તમે સમાન જાડાઈના ત્રણ વાયર - તાંબુ, આયર્ન અને નિકલ - એકબીજા સાથે સમાંતર રીતે જોડો છો અને તેમાંથી પ્રવાહ પસાર કરો છો, તો તેમાં સૌથી વધુ ગરમી છોડવામાં આવશે અને બાકીના કરતા વધુ ગરમ થશે.

જુલ-લેન્ઝ કાયદાને આધાર તરીકે લેતા, વિવિધ ઇલેક્ટ્રિક લાઇટિંગ ઇન્સ્ટોલેશન, હીટિંગ અને હીટિંગ ઇલેક્ટ્રિકલ ઉપકરણો માટે ગણતરીઓ કરવામાં આવે છે. વિદ્યુત ઉર્જાને થર્મલ ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાનો પણ વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.

જ્ઞાનકોશીય YouTube

1 / 3

પાઠ 254. જૌલ-લેન્ઝ કાયદો. ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય અને શક્તિ

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો. ભાગ 1

પાઠ 255. કામ અને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની શક્તિ પર સમસ્યાઓ

સબટાઈટલ

વ્યાખ્યાઓ

મૌખિક રચનામાં તે આના જેવું લાગે છે

પ્રત્યક્ષ વિદ્યુત પ્રવાહના પ્રવાહ દરમિયાન માધ્યમના એકમ જથ્થા દીઠ પ્રકાશિત થતી ઉષ્માની શક્તિ વિદ્યુત પ્રવાહની ઘનતા અને વિદ્યુત ક્ષેત્રની શક્તિના ઉત્પાદનના પ્રમાણસર છે.

ગાણિતિક રીતે નીચેના સ્વરૂપમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

w = j → ⋅ E → = σ E 2 (\displaystyle w=(\vec (j))\cdot (\vec (E))=\sigma E^(2))

જ્યાં w (\ પ્રદર્શન શૈલી w)- યુનિટ વોલ્યુમ દીઠ હીટ જનરેશન પાવર, j → (\displaystyle (\vec (j)))- ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘનતા, E → (\displaystyle (\vec (E)))- ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની શક્તિ, σ માધ્યમની વાહકતા છે, અને ડોટ સ્કેલર ઉત્પાદન સૂચવે છે.

પાતળા વાયરમાં વર્તમાન પ્રવાહના કેસ માટે પણ કાયદો અભિન્ન સ્વરૂપમાં ઘડી શકાય છે:

અભિન્ન સ્વરૂપમાં, આ કાયદાનું સ્વરૂપ છે

d Q = I 2 R d t (\displaystyle dQ=I^(2)Rdt) Q = ∫ t 1 t 2 I 2 R d t (\displaystyle Q=\int \limits _(t_(1))^(t_(2))I^(2)Rdt)

જ્યાં dQ- સમયના સમયગાળામાં પ્રકાશિત ગરમીની માત્રા તા, આઈ- વર્તમાન તાકાત, આર- પ્રતિકાર, પ્ર- થી સમયના સમયગાળા દરમિયાન પ્રકાશિત ગરમીની કુલ માત્રા ટી 1થી ટી 2. સતત પ્રવાહ અને પ્રતિકારના કિસ્સામાં:

Q = I 2 R t (\ displaystyle Q=I^(2)Rt)

અને ઓહ્મના કાયદાને લાગુ કરીને, તમે નીચેના સમકક્ષ સૂત્રો મેળવી શકો છો:

Q = V 2 t / R = I V t (\displaystyle Q=V^(2)t/R\ =IVt)

વ્યવહારુ મહત્વ

ઘટાડો ઊર્જા નુકશાન

વીજળીનું પ્રસારણ કરતી વખતે, વાયરમાં વર્તમાનની થર્મલ અસર અનિચ્છનીય છે, કારણ કે તે ઊર્જાના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. સપ્લાય વાયર અને લોડ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે, જેનો અર્થ છે કે નેટવર્કમાં વર્તમાન છે I (\displaystyle I)વાયર અને લોડ પર સમાન છે. લોડ પાવર અને વાયરનો પ્રતિકાર સ્રોત વોલ્ટેજની પસંદગી પર આધાર રાખવો જોઈએ નહીં. વાયર પર અને લોડ પર છોડવામાં આવતી શક્તિ નીચેના સૂત્રો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

Q w = R w ⋅ I 2 (\ displaystyle Q_(w)=R_(w)\cdot I^(2)) Q c = V c ⋅ I (\displaystyle Q_(c)=V_(c)\cdot I)

જ્યાંથી તે તેને અનુસરે છે Q w = R w ⋅ Q c 2 / V c 2 (\displaystyle Q_(w)=R_(w)\cdot Q_(c)^(2)/V_(c)^(2)). દરેક ચોક્કસ કિસ્સામાં લોડ પાવર અને વાયર પ્રતિકાર યથાવત રહે છે અને અભિવ્યક્તિ R w ⋅ Q c 2 (\ displaystyle R_(w)\cdot Q_(c)^(2))સ્થિર છે, તો પછી વાયર પર ઉત્પન્ન થતી ગરમી ઉપભોક્તા પરના વોલ્ટેજના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણસર છે. વોલ્ટેજ વધારીને આપણે વાયરમાં ગરમીનું નુકશાન ઘટાડીએ છીએ. આ, જો કે, પાવર લાઇનની વિદ્યુત સલામતી ઘટાડે છે.

સર્કિટ માટે વાયર પસંદ કરી રહ્યા છીએ

વર્તમાન-વહન વાહક દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી પર્યાવરણમાં એક અથવા બીજી ડિગ્રી સુધી છોડવામાં આવે છે. જો પસંદ કરેલ કંડક્ટરમાં વર્તમાન શક્તિ ચોક્કસ મહત્તમ અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય કરતાં વધી જાય, તો આવી મજબૂત ગરમી શક્ય છે કે કંડક્ટર નજીકના પદાર્થોમાં આગનું કારણ બની શકે અથવા પોતે જ પીગળી શકે. નિયમ પ્રમાણે, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ્સને એસેમ્બલ કરવાના હેતુથી વાયર પસંદ કરતી વખતે, તે સ્વીકૃત નિયમનકારી દસ્તાવેજોને અનુસરવા માટે પૂરતું છે જે કંડક્ટર ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગીને નિયંત્રિત કરે છે.

ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણો

જો વર્તમાન શક્તિ સમગ્ર વિદ્યુત સર્કિટમાં સમાન હોય, તો પછી કોઈપણ પસંદ કરેલ વિભાગમાં વધુ ગરમી ઉત્પન્ન થશે, આ વિભાગનો પ્રતિકાર વધારે છે.

સર્કિટના એક વિભાગના પ્રતિકારને ઇરાદાપૂર્વક વધારીને, તે વિભાગમાં સ્થાનિક ગરમીનું ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. તેઓ આ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણો. તેઓ ઉપયોગ કરે છે હીટિંગ તત્વ- ઉચ્ચ પ્રતિકાર સાથે વાહક. પ્રતિકાર વધારવો એ ઉચ્ચ પ્રતિકારકતા (ઉદાહરણ તરીકે, નિક્રોમ, કોન્સ્ટેન્ટન) સાથે એલોય પસંદ કરીને (સંયુક્ત રીતે અથવા અલગથી) પ્રાપ્ત થાય છે, કંડક્ટરની લંબાઈ વધારીને અને તેના ક્રોસ-સેક્શનને ઘટાડે છે. લીડ વાયરમાં સામાન્ય રીતે ઓછી પ્રતિકાર હોય છે અને તેથી તેમની ગરમી સામાન્ય રીતે ધ્યાનપાત્ર નથી.

ફ્યુઝ

વિદ્યુત સર્કિટને અતિશય ઊંચા પ્રવાહોના પ્રવાહથી બચાવવા માટે, વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓવાળા વાહકનો ટુકડો વપરાય છે. આ પ્રમાણમાં નાના ક્રોસ-સેક્શન ધરાવતું કંડક્ટર છે અને આવા એલોયથી બનેલું છે કે, અનુમતિપાત્ર પ્રવાહો પર, કંડક્ટરને ગરમ કરવાથી તે વધુ ગરમ થતું નથી, પરંતુ વધુ પડતા ઊંચા પ્રવાહ પર, કંડક્ટરનું ઓવરહિટીંગ એટલું નોંધપાત્ર છે કે કંડક્ટર પીગળી જાય છે અને સર્કિટ ખોલે છે.

ગાણિતિક રીતે નીચેના સ્વરૂપમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

જ્યાં ડબલ્યુ- યુનિટ વોલ્યુમ દીઠ હીટ જનરેશન પાવર, - ઇલેક્ટ્રિક કરંટ ડેન્સિટી, - ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ, σ - માધ્યમની વાહકતા.

ગાણિતિક સ્વરૂપમાં, આ કાયદાનું સ્વરૂપ છે

વ્યવહારુ મહત્વ

ઘટાડો ઊર્જા નુકશાન

વીજળી પ્રસારિત કરતી વખતે, વર્તમાનની થર્મલ અસર અનિચ્છનીય છે, કારણ કે તે ઊર્જાના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. ટ્રાન્સમિટેડ પાવર વોલ્ટેજ અને કરંટ બંને પર રેખીય રીતે આધાર રાખે છે, અને હીટિંગ પાવર ચતુર્ભુજ વર્તમાન પર આધાર રાખે છે, વીજળી પ્રસારિત કરતા પહેલા વોલ્ટેજ વધારવું ફાયદાકારક છે, જેનાથી વર્તમાનમાં ઘટાડો થાય છે. જો કે, વધતા વોલ્ટેજથી પાવર લાઇનની વિદ્યુત સલામતી ઓછી થાય છે.

પેલોડ પર સમાન શક્તિ જાળવવા માટે સર્કિટમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લાગુ કરવા માટે, લોડ પ્રતિકાર વધારવો આવશ્યક છે. સપ્લાય વાયર અને લોડ શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે. વાયર પ્રતિકાર () સતત ગણી શકાય. પરંતુ નેટવર્કમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પસંદ કરતી વખતે લોડ પ્રતિકાર () વધે છે. વાયર પ્રતિકાર સાથે લોડ પ્રતિકારનો ગુણોત્તર પણ વધે છે. જ્યારે પ્રતિકાર શ્રેણી (વાયર - લોડ - વાયર) માં જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે પ્રકાશિત શક્તિ () નું વિતરણ કનેક્ટેડ પ્રતિકારના પ્રતિકારના પ્રમાણસર હોય છે.

નેટવર્કમાં વર્તમાન તમામ પ્રતિકાર માટે સતત છે. તેથી, સંબંધ

અને દરેક ચોક્કસ કિસ્સામાં સ્થિરાંકો છે. પરિણામે, વાયર પર છોડવામાં આવતી શક્તિ લોડ પ્રતિકારના વિપરિત પ્રમાણસર છે, એટલે કે, વધતા વોલ્ટેજ સાથે તે ઘટે છે, કારણ કે . જ્યાંથી તે તેને અનુસરે છે. દરેક ચોક્કસ કિસ્સામાં, મૂલ્ય એક સ્થિર છે, તેથી, વાયર પર ઉત્પન્ન થતી ગરમી ઉપભોક્તા પરના વોલ્ટેજના વર્ગના વિપરિત પ્રમાણમાં છે.

સર્કિટ માટે વાયર પસંદ કરી રહ્યા છીએ

વર્તમાન-વહન વાહક દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી પર્યાવરણમાં એક અથવા બીજી ડિગ્રી સુધી છોડવામાં આવે છે. જો પસંદ કરેલ વાહકમાં વર્તમાન શક્તિ ચોક્કસ મહત્તમ અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય કરતાં વધી જાય, તો આવી મજબૂત ગરમી શક્ય છે કે કંડક્ટર નજીકના પદાર્થોમાં આગનું કારણ બની શકે અથવા પોતે જ પીગળી શકે. નિયમ પ્રમાણે, વિદ્યુત સર્કિટ એસેમ્બલ કરતી વખતે, સ્વીકૃત નિયમનકારી દસ્તાવેજોને અનુસરવા માટે તે પૂરતું છે, જે નિયમન કરે છે, ખાસ કરીને, કંડક્ટર ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી.

ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણો

ફ્યુઝ

પણ જુઓ

નોંધો

લિંક્સ

અસરકારક ભૌતિકશાસ્ત્ર. વેબ આર્કાઇવમાંથી જુલ-લેન્ઝ કાયદાની નકલ
http://elib.ispu.ru/library/physics/tom2/2_3.html જૌલ-લેન્ઝ કાયદો
http://eltok.edunet.uz/dglens.htm ડાયરેક્ટ કરંટના કાયદા. જૌલ-લેન્ઝ કાયદો
http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00023/23600.htm TSB. જૌલ-લેન્ઝ કાયદો
http://e-science.ru/physics/theory/?t=27 જૌલ-લેન્ઝ કાયદો

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

2010.

અન્ય શબ્દકોશોમાં "જૌલ-લેન્ઝ કાયદો" શું છે તે જુઓ:

- (અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ જૌલ અને રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એમિલિયસ લેન્ઝના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું છે, જેમણે 1840 માં એક સાથે પરંતુ સ્વતંત્ર રીતે તેની શોધ કરી હતી) એક કાયદો જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની થર્મલ અસરનું માત્રાત્મક મૂલ્યાંકન આપે છે. જ્યારે પ્રવાહ વહે છે... ... વિકિપીડિયા- કાયદો જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની થર્મલ અસર નક્કી કરે છે; આ કાયદા અનુસાર, જ્યારે સીધો વિદ્યુત પ્રવાહ તેમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે વાહકમાં મુક્ત થતી ગરમી Q નું પ્રમાણ વર્તમાન તાકાત I, પ્રતિકારના વર્ગના ગુણાંક જેટલું છે... ... મોટા પોલિટેકનિક જ્ઞાનકોશ

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ અને પાવર એન્જિનિયરિંગનો અંગ્રેજી-રશિયન શબ્દકોશ, મોસ્કો, 1999] ઇલેક્ટ્રીકલ એન્જિનિયરિંગના વિષયો, મૂળભૂત ખ્યાલો EN જુલે લેન્ઝનો કાયદો જોલનો કાયદો ... ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો- Joule o dėsnis statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. જુલનો કાયદો વોક. Joulesches Gesetz, n rus. જૌલ લેન્ઝનો કાયદો, એમ પ્રાંક. loi de Joule, f ryšiai: sinonimas – Džaulio dėsnis … Automatikos terminų žodynas

જૌલનો કાયદો- Džaulio dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. જૌલ કાયદો વોક. જૌલ લેન્ટ્ઝશેસ ગેસેટ્ઝ, એન; Joulesches Gesetz, n rus. જૌલનો કાયદો, m; જૌલ લેન્ઝનો કાયદો, એમ પ્રાંક. loi de Joule, f … Fizikos terminų žodynas

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો- પ્રતિકાર R સાથે વિદ્યુત સર્કિટના વિભાગમાં એકમ સમય દીઠ પ્રકાશિત થતી ગરમી Q ની માત્રા જ્યારે તેમાંથી સીધો પ્રવાહ I વહે છે તે Q = RI2 ની બરાબર છે. કાયદાની સ્થાપના 1841 માં જે.પી. જૌલ (1818 1889) દ્વારા કરવામાં આવી હતી અને 1842 માં ચોક્કસ દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી... ... આધુનિક કુદરતી વિજ્ઞાનની વિભાવનાઓ. મૂળભૂત શબ્દોની શબ્દાવલિ

જ્યારે કરંટ I તેમાંથી પસાર થાય છે તે સમય દરમિયાન પ્રતિકાર A સાથે વાહકમાં છોડવામાં આવતી ગરમી Qનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે: Q=aI2Rt. કોફ. પ્રમાણસરતા a એકમોની પસંદગી પર આધાર રાખે છે. માપન: જો મને એમ્પીયરમાં માપવામાં આવે છે, આર ઓહ્મમાં, ટી સેકન્ડમાં, તો... ... ભૌતિક જ્ઞાનકોશ