લેન્ઝના કાયદાનું સૂત્ર. જૌલ-લેન્ઝ કાયદો: તેની રચના અને એપ્લિકેશન

હેલો. તે અસંભવિત છે કે તમને ક્યારેય જુલ-લેન્ઝ કાયદાની જરૂર પડશે, પરંતુ તે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના મૂળભૂત અભ્યાસક્રમમાં શામેલ છે, અને તેથી હવે હું તમને આ કાયદા વિશે જણાવીશ.

જૌલ-લેન્ઝ કાયદાની શોધ બે મહાન વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવી હતી: 1841માં, જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલે, એક અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક જેમણે થર્મોડાયનેમિક્સના વિકાસમાં મોટો ફાળો આપ્યો હતો. અને 1842 માં, એમિલિયસ ક્રિશ્ચિનોવિચ લેન્ઝ, જર્મન મૂળના રશિયન વૈજ્ઞાનિક, જેમણે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં મોટો ફાળો આપ્યો. બંને વૈજ્ઞાનિકોની શોધ લગભગ એક સાથે અને એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે થઈ હોવાથી, કાયદાને ડબલ નામ અથવા તેના બદલે અટક કહેવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું.

યાદ રાખો કે ક્યારે, અને એટલું જ નહીં, મેં કહ્યું કે વિદ્યુત પ્રવાહ કંડક્ટરને ગરમ કરે છે જેના દ્વારા તે વહે છે. જૌલ અને લેન્ઝે એક સૂત્ર નક્કી કર્યું જેનો ઉપયોગ ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરવા માટે કરી શકાય છે.

તેથી, શરૂઆતમાં, સૂત્ર આના જેવું દેખાતું હતું:

આ સૂત્ર અનુસાર માપનનું એકમ કેલરી હતી અને આ માટે ગુણાંક k જવાબદાર હતો, જે 0.24 ની બરાબર છે, એટલે કે, કેલરીમાં ડેટા મેળવવા માટેનું સૂત્ર આના જેવું લાગે છે:

પરંતુ SI માપન પ્રણાલીમાં, મોટી સંખ્યામાં માપેલા જથ્થાને ધ્યાનમાં રાખીને અને મૂંઝવણ ટાળવા માટે, નોટેશન જ્યુલ અપનાવવામાં આવ્યું હતું, સૂત્ર કંઈક અંશે બદલાયું હતું. k એક સમાન બની ગયું, અને તેથી ગુણાંક હવે સૂત્રમાં લખવામાં આવ્યો ન હતો અને તે આના જેવો દેખાવા લાગ્યો:

અહીં: Q એ પેદા થયેલી ગરમીનું પ્રમાણ છે, જે જૉલ્સમાં માપવામાં આવે છે (SI પ્રતીક - J);

I - વર્તમાન, એમ્પીયર, A માં માપવામાં આવે છે;

આર - પ્રતિકાર, ઓહ્મ, ઓહ્મમાં માપવામાં આવે છે;

t - સેકન્ડમાં માપવામાં આવેલ સમય;

અને U - વોલ્ટેજ, વોલ્ટમાં માપવામાં આવે છે, V.

ધ્યાનથી જુઓ, શું આ સૂત્રનો એક ભાગ તમને કંઈપણ યાદ કરાવતો નથી? અને ખાસ કરીને? પરંતુ આ શક્તિ છે, અથવા તેના બદલે ઓહ્મના કાયદામાંથી શક્તિ સૂત્ર છે. અને સાચું કહું તો, મેં ઈન્ટરનેટ પર જુલ-લેન્ઝ કાયદાની આવી રજૂઆત ક્યારેય જોઈ નથી:

હવે આપણે નેમોનિક ટેબલ યાદ કરીએ છીએ અને આપણે જાણીએ છીએ તે જથ્થાના આધારે, જુલ-લેન્ઝ કાયદાના ઓછામાં ઓછા ત્રણ સૂત્રિક અભિવ્યક્તિઓ મેળવીએ છીએ:

એવું લાગે છે કે બધું ખૂબ જ સરળ છે, પરંતુ તે ફક્ત ત્યારે જ લાગે છે જ્યારે આપણે આ કાયદો પહેલેથી જ જાણીએ છીએ, અને પછી બંને મહાન વૈજ્ઞાનિકોએ તેને સૈદ્ધાંતિક રીતે નહીં, પરંતુ પ્રાયોગિક રીતે શોધી કાઢ્યું અને પછી તેને સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત કરવામાં સક્ષમ હતા.

આ જૉલ-લેન્ઝ કાયદો ક્યાં કામમાં આવી શકે?

ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં વાયરમાંથી વહેતા લાંબા ગાળાના અનુમતિપાત્ર પ્રવાહનો ખ્યાલ છે. આ એવો પ્રવાહ છે કે જે વાયરનો નાશ કર્યા વિના લાંબા સમય સુધી (એટલે ​​​​કે, અનિશ્ચિત સમય સુધી) ટકી શકે છે (અને ઇન્સ્યુલેશન, જો કોઈ હોય તો, કારણ કે વાયર ઇન્સ્યુલેશન વિના હોઈ શકે છે). અલબત્ત, હવે તમે PUE (ઈલેક્ટ્રિકલ ઈન્સ્ટોલેશન રૂલ્સ) માંથી ડેટા લઈ શકો છો, પરંતુ તમને આ ડેટા ફક્ત Joule-Lenz કાયદાના આધારે પ્રાપ્ત થયો છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, ફ્યુઝનો પણ ઉપયોગ થાય છે. તેમની મુખ્ય ગુણવત્તા વિશ્વસનીયતા છે. આ માટે, ચોક્કસ ક્રોસ-સેક્શનના વાહકનો ઉપયોગ થાય છે. આવા વાહકના ગલનબિંદુને જાણીને, તમે તેના દ્વારા મોટા વર્તમાન મૂલ્યોના પ્રવાહમાંથી વાહકને ઓગળવા માટે જરૂરી ગરમીની માત્રાની ગણતરી કરી શકો છો, અને વર્તમાનની ગણતરી કરીને, તમે પ્રતિકારની ગણતરી કરી શકો છો કે આવા કંડક્ટર હોવું જોઈએ. સામાન્ય રીતે, તમે પહેલેથી જ સમજો છો તેમ, જૌલ-લેન્ઝ કાયદાનો ઉપયોગ કરીને તમે ફ્યુઝ માટે કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શન અથવા પ્રતિકાર (મૂલ્યો પરસ્પર આધારિત છે) ની ગણતરી કરી શકો છો.

અને એ પણ યાદ રાખો, અમે વાત કરી હતી. ત્યાં, લાઇટ બલ્બના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, મેં વિરોધાભાસને કહ્યું કે શ્રેણી જોડાણમાં વધુ શક્તિશાળી દીવો નબળો ચમકે છે. અને તમને કદાચ યાદ હશે કે શા માટે: પ્રતિકાર જેટલો ઓછો, સમગ્ર પ્રતિકારમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ વધુ. અને પાવર હોવાથી, અને વોલ્ટેજ ખૂબ જ ઘટી જાય છે, તે તારણ આપે છે કે એક મોટો પ્રતિકાર મોટી માત્રામાં ગરમી ઉત્પન્ન કરશે, એટલે કે, મોટા પ્રતિકારને દૂર કરવા માટે વર્તમાનને સખત મહેનત કરવી પડશે. અને ગરમીનું પ્રમાણ કે જે વર્તમાન છોડશે તેની ગણતરી જૌલ-લેન્ઝ કાયદાનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે. જો આપણે પ્રતિકારનું શ્રેણીબદ્ધ જોડાણ લઈએ, તો વર્તમાનના વર્ગના સંદર્ભમાં અભિવ્યક્તિનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે, એટલે કે, સૂત્રનું મૂળ સ્વરૂપ:

અને પ્રતિકારના સમાંતર જોડાણ માટે, કારણ કે સમાંતર શાખાઓમાં પ્રવાહ પ્રતિકાર પર આધાર રાખે છે, જ્યારે દરેક સમાંતર શાખા પરનો વોલ્ટેજ સમાન હોય છે, ફોર્મ્યુલાને વોલ્ટેજની દ્રષ્ટિએ શ્રેષ્ઠ રીતે રજૂ કરવામાં આવે છે:

તમે બધા રોજિંદા જીવનમાં જુલ-લેન્ઝ કાયદાના ઉદાહરણોનો ઉપયોગ કરો છો - સૌ પ્રથમ, આ તમામ પ્રકારના હીટિંગ ઉપકરણો છે. નિયમ પ્રમાણે, તેઓ નિક્રોમ વાયરનો ઉપયોગ કરે છે અને કંડક્ટરની જાડાઈ (ક્રોસ-સેક્શન) અને લંબાઈને ધ્યાનમાં રાખીને પસંદ કરવામાં આવે છે કે લાંબા સમય સુધી થર્મલ એક્સપોઝર વાયરના ઝડપી વિનાશ તરફ દોરી જતું નથી. બરાબર એ જ રીતે, ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટ અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવામાં ઝળકે છે. સમાન કાયદો લગભગ કોઈપણ ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણની સંભવિત ગરમીની ડિગ્રી નક્કી કરે છે.

સામાન્ય રીતે, તેની સ્પષ્ટ સરળતા હોવા છતાં, જૌલ-લેન્ઝ કાયદો આપણા જીવનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આ કાયદાએ સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓને ખૂબ પ્રોત્સાહન આપ્યું: પ્રવાહો દ્વારા ગરમીનું ઉત્પાદન, ચાપના ચોક્કસ તાપમાનની ગણતરી, વાહક અને અન્ય કોઈપણ વિદ્યુત વાહક સામગ્રી, થર્મલ સમકક્ષમાં વિદ્યુત શક્તિનું નુકસાન, વગેરે.

તમે પૂછી શકો છો કે જુલ્સને વોટ્સમાં કેવી રીતે કન્વર્ટ કરવું અને આ ઇન્ટરનેટ પર એકદમ સામાન્ય પ્રશ્ન છે. જો કે પ્રશ્ન કંઈક અંશે ભ્રામક છે, જેમ જેમ તમે વાંચશો તેમ તમે સમજી શકશો કે શા માટે. જવાબ એકદમ સરળ છે: 1 J = 0.000278 Watt*hour, જ્યારે 1 Watt*hour = 3600 Joules. ચાલો હું તમને યાદ કરાવું કે તાત્કાલિક પાવર વપરાશ વોટ્સમાં માપવામાં આવે છે, એટલે કે, સર્કિટ ચાલુ હોય ત્યારે સીધો ઉપયોગ થાય છે. અને જૌલ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું કાર્ય નક્કી કરે છે, એટલે કે, સમયના સમયગાળામાં વર્તમાન શક્તિ. યાદ રાખો, ઓહ્મના કાયદામાં મેં રૂપકાત્મક પરિસ્થિતિ આપી હતી. વર્તમાન એ પૈસા છે, વોલ્ટેજ એ એક સ્ટોર છે, પ્રતિકાર એ પ્રમાણ અને પૈસાની ભાવના છે, શક્તિ એ ઉત્પાદનોનો જથ્થો છે જે તમે એક સમયે લઈ જઈ શકો છો (લેઈ શકો છો), પરંતુ તમે તેને કેટલી દૂર, કેટલી ઝડપથી અને કેટલી વાર લઈ શકો છો દૂર કામ છે. એટલે કે, કાર્ય અને શક્તિની તુલના કરવી અશક્ય છે, પરંતુ તે એકમોમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે જે આપણા માટે વધુ સમજી શકાય છે: વોટ્સ અને કલાક.

મને લાગે છે કે હવે તમારા માટે જોલ-લેન્ઝ કાયદાને વ્યવહારમાં અને સિદ્ધાંતમાં લાગુ કરવું મુશ્કેલ નહીં હોય, જો જરૂરી હોય તો, અને જોલ્સને વોટ્સમાં રૂપાંતરિત કરો અને તેનાથી વિપરીત. અને એ સમજ બદલ આભાર કે જૌલ-લેન્ઝ કાયદો વિદ્યુત શક્તિ અને સમયનું ઉત્પાદન છે, તમે તેને વધુ સરળતાથી યાદ રાખી શકો છો, અને જો તમે અચાનક મૂળભૂત સૂત્ર ભૂલી ગયા હોવ, તો પણ માત્ર ઓહ્મના નિયમને યાદ રાખીને તમે ફરીથી જૌલ-લેન્ઝ મેળવી શકો છો. કાયદો અને આ સાથે હું તમને અલવિદા કહું છું.

વીજળી વિના આધુનિક વ્યક્તિના જીવનની કલ્પના કરવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. તે આધુનિક અસ્તિત્વના મુખ્ય અને સૌથી મૂલ્યવાન લક્ષણોમાંનું એક બની ગયું છે. વાસ્તવમાં, કોઈપણ જેણે ક્યારેય વીજળી સાથે કામ કર્યું છે તે જાણે છે કે જ્યારે પ્રવાહ વાયરમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે ગરમ થવાનું વલણ ધરાવે છે. આ શા માટે આધાર રાખે છે?

વર્તમાન શું છે

વર્તમાન એ ચાર્જ્ડ કણોની ક્રમબદ્ધ હિલચાલ છે જેને ઇલેક્ટ્રોન કહેવાય છે. અને જો વાહકમાંથી પ્રવાહ વહે છે, તો તેમાં વિવિધ ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ થવાનું શરૂ થાય છે, એટલે કે, ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે.

પરમાણુઓ તટસ્થ હોય છે અથવા જેઓ તેમના નકારાત્મક ચાર્જ કણો ગુમાવી ચૂક્યા હોય છે. અથડામણના પરિણામે, કાં તો ઇલેક્ટ્રોન તટસ્થ પરમાણુ બની શકે છે, અથવા ઇલેક્ટ્રોન અન્ય સમાન અણુમાંથી પછાડવામાં આવે છે, જે હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ આયન બનાવે છે. આ અથડામણ દરમિયાન, ચાર્જ થયેલા કણોની ગતિ ઊર્જાનો વપરાશ થાય છે. આ ઊર્જા જ ગરમી બને છે.

કંડક્ટરની થર્મલ હીટિંગ પણ પ્રતિકાર દ્વારા પ્રભાવિત થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તમે ચોક્કસ શરીર લઈ શકો છો અને તેને જમીન સાથે ખેંચી શકો છો. આ કિસ્સામાં પૃથ્વી પ્રતિકાર છે. તેનું શું થશે? તે સાચું છે, શરીર અને સપાટી વચ્ચે ઘર્ષણ બળ ઉત્પન્ન થશે, જે બદલામાં, શરીરને ગરમ કરે છે. વર્તમાન આ કિસ્સામાં બરાબર એ જ વર્તે છે.

વ્યસન

અને, ઉપરોક્ત તમામ બાબતોને ધ્યાનમાં લેતા, વૈજ્ઞાનિકો વર્તમાન તાકાત, પ્રતિકાર અને ગરમીની માત્રા વચ્ચેનો આ સંબંધ નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા. આ અવલંબનને જૌલ-લેન્ઝ કાયદો કહેવામાં આવે છે, જેનું સૂત્ર બધા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે જાણીતું છે. 1832-1833 માં, રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એમિલિયસ લેન્ટ્ઝે શોધ્યું કે જ્યારે ધાતુના વાહક ગરમીના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેમની વાહકતા નાટકીય રીતે બદલાઈ જાય છે. આ વાસ્તવમાં વૈજ્ઞાનિકના કાર્યને જટિલ બનાવ્યું અને ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટની ગણતરી કરવી મુશ્કેલ બનાવી.

તે જ સમયે, યુવાન વૈજ્ઞાનિકને એવો વિચાર આવ્યો કે કદાચ વર્તમાન તાકાત અને કંડક્ટરના તાપમાન વચ્ચે કોઈ પ્રકારનો સંબંધ છે. પણ શું કરવું? તે સમયે, વર્તમાન શક્તિ, પ્રતિકારને માપી શકે તેવા કોઈ ચોક્કસ વિદ્યુત ઉપકરણો નહોતા, અને સ્થિર EMF નો સ્ત્રોત પણ ન હતો. આનાથી લેન્ઝ રોકાયો નહીં; તેણે એક પ્રયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું.

રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રીના પ્રયોગો

આ પ્રયોગનો સાર એટલો સરળ હતો, દરેક વસ્તુની જેમ, એક શાળાનો છોકરો પણ તેનું પુનરાવર્તન કરી શકે છે. વૈજ્ઞાનિકે એક વિશિષ્ટ ઉપકરણ ડિઝાઇન કર્યું જે કંડક્ટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીની માત્રાને માપવા માટે સેવા આપે છે. આ ઉપકરણ એક સામાન્ય જહાજ હોવાનું બહાર આવ્યું, જેમાં લેન્ઝે પાતળા આલ્કોહોલનું સોલ્યુશન રેડ્યું અને કંડક્ટર મૂક્યો - પ્લેટિનમ વાયર, જેમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પૂરો પાડવામાં આવતો હતો.

ઉપકરણ બનાવ્યા પછી, વૈજ્ઞાનિકે પ્રયોગો કરવાનું શરૂ કર્યું. તેણે વાસણમાંના આલ્કોહોલને 10 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ કરવા માટે જરૂરી સમયનો ચોક્કસ જથ્થો માપ્યો. આ માટે ઘણા મહિનાઓ જ નહીં, પરંતુ વર્ષો પણ ખર્ચવામાં આવ્યા હતા. અને 1843 માં, 10 વર્ષ પછી, એક કાયદો પ્રકાશિત થયો, જેનો સાર એ હતો કે વર્તમાન દ્વારા વાહકની ગરમી ગરમી માટે ઉપયોગમાં લેવાતા વર્તમાનના ચોરસના પ્રમાણસર છે.

જૌલ અને લેન્ઝ

પણ એવું ન હતું! તે તારણ આપે છે કે ઘણા વર્ષો પહેલા અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલે સમાન પ્રયોગો હાથ ધર્યા હતા અને તેમના અવલોકનો પહેલેથી જ પ્રકાશિત કર્યા હતા. મારે શું કરવું જોઈએ? લેન્ઝે હાર ન માની અને જૉલના કામનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કર્યો અને એવા નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે, તેઓ સમાન પ્રયોગો કરતા હોવા છતાં, લેન્ઝના પ્રયોગો વધુ સચોટ હતા. આના સંદર્ભમાં, વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે જૌલના કાર્યમાં લેન્ઝ સુધારા ઉમેર્યા અને આ કાયદો જૌલ-લેન્ઝ કાયદા તરીકે જાણીતો બન્યો. કાયદાની ગાણિતિક રચના આના જેવી લાગે છે:

Q = I *U*t, ક્યાં:

• હું - વર્તમાન તાકાત, એ;
• યુ - વોલ્ટેજ, વી;
• t એ કંડક્ટરમાંથી વીજપ્રવાહ પસાર કરવામાં જે સમય લાગે છે.

કાયદો પોતે આના જેવો સંભળાય છે: કંડક્ટરમાં પ્રકાશિત થર્મલ ઉર્જાની માત્રા કે જેના દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે તે વર્તમાન શક્તિ, વોલ્ટેજ અને વાહકમાંથી વર્તમાન પસાર થવાના સમયના ઉત્પાદનની બરાબર છે.

ઓહ્મનો કાયદો

જો કે, શું આ નિવેદન હંમેશા સાચું રહેશે? તમે ઓહ્મના નિયમનો ઉપયોગ કરીને તેને મેળવવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો. તેના આધારે, U = I*R, જ્યાં R એ પ્રતિકાર છે, ઓહ્મ.

ઓહ્મના નિયમને ધ્યાનમાં રાખીને, તમે મૂલ્યને Q = I*U*t = I 2 *R*t સૂત્રમાં બદલી શકો છો. આના પરથી આપણે તારણ કાઢી શકીએ કે ગરમીનું પ્રમાણ સીધું જ વાહકના પ્રતિકાર પર આધારિત છે. જુલ-લેન્ઝ કાયદા માટે પણ આ વિધાન સાચું હશે: I = Q = I*U*t.

ત્રણેય સૂત્રો સાચા હશે, પરંતુ Q = I 2 *R*t બધી પરિસ્થિતિઓ માટે સાચું હશે. અન્ય બે પણ સાચા છે, પરંતુ ચોક્કસ સંજોગોમાં.

કંડક્ટર

હવે કંડક્ટર વિશે. શરૂઆતમાં, તેમના પ્રયોગોમાં, જુલ અને લેન્ઝે ઉપર જણાવ્યા મુજબ પ્લેટિનમ વાયરનો ઉપયોગ કર્યો હતો. બધા સમાન પ્રયોગોમાં, તે સમયના વૈજ્ઞાનિકો મુખ્યત્વે ધાતુના વાહકનો ઉપયોગ કરતા હતા, કારણ કે તે તદ્દન સસ્તું અને સ્થિર હતા. તે આશ્ચર્યજનક નથી, કારણ કે અત્યાર સુધી મેટલ કંડક્ટર મુખ્ય પ્રકારનાં વાહક છે, અને તેથી શરૂઆતમાં એવું માનવામાં આવતું હતું કે જૌલ-લેન્ઝ કાયદો ફક્ત તેમને જ લાગુ પડે છે. જો કે, થોડા સમય પછી જાણવા મળ્યું કે આ કાયદો માત્ર મેટલ કંડક્ટરને જ લાગુ પડતો નથી. તે તેમાંના કોઈપણ માટે સાચું છે. વર્ગીકરણ અનુસાર વાહક પોતાને આમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

• ધાતુ (તાંબુ, લોખંડ, ચાંદી, વગેરે). તેમાં મુખ્ય ભૂમિકા નકારાત્મક ચાર્જ કણો (ઇલેક્ટ્રોન) દ્વારા ભજવવામાં આવે છે જે કંડક્ટર દ્વારા વહે છે.
• પ્રવાહી. તેમાં, આયનો ચાર્જની હિલચાલ માટે જવાબદાર છે - આ અણુઓ છે જેમાં કાં તો ઘણા બધા અથવા ખૂબ ઓછા ઇલેક્ટ્રોન છે.
• વાયુયુક્ત. તેમના સમકક્ષોથી વિપરીત, આવા વાહકમાં વર્તમાન આયન અને ઇલેક્ટ્રોન બંનેની હિલચાલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

અને તફાવતો હોવા છતાં, કોઈપણ કિસ્સામાં, વર્તમાન અથવા પ્રતિકાર વધે છે, ગરમીનું પ્રમાણ પણ વધશે.

અન્ય ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા કાયદાની અરજી

જૌલ-લેન્ઝ કાયદાની શોધ મહાન વચન ધરાવે છે. છેવટે, હકીકતમાં, આ કાયદાએ વિવિધ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણો અને તત્વો બનાવવાનું શક્ય બનાવ્યું. ઉદાહરણ તરીકે, કાયદાની શોધ પછી થોડા સમય પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ નોંધ્યું કે જ્યારે અમુક તત્વો ગરમ થાય છે, ત્યારે તેઓ ચમકવા લાગે છે. તેઓ વિવિધ કંડક્ટરનો ઉપયોગ કરીને તેમની સાથે પ્રયોગ કરવા માંગતા હતા, અને 1874 માં, રશિયન ઇજનેર એલેક્ઝાન્ડર નિકોલાવિચ લોડિગિને આધુનિક અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવોની શોધ કરી, જેનું ફિલામેન્ટ ટંગસ્ટનથી બનેલું હતું.

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં પણ લાગુ થાય છે - ઉદાહરણ તરીકે, ફ્યુઝ બનાવતી વખતે. ફ્યુઝ એ વિદ્યુત સર્કિટનું ચોક્કસ તત્વ છે, જેની ડિઝાઇન એવી રીતે બનાવવામાં આવે છે કે જ્યારે તેમાંથી પ્રવાહ અનુમતિપાત્ર મૂલ્ય (ઉદાહરણ તરીકે, શોર્ટ સર્કિટ દરમિયાન) ઉપર વહે છે, ત્યારે તે વધુ ગરમ થાય છે, પીગળે છે અને પાવર ખોલે છે. સર્કિટ એક સામાન્ય ઇલેક્ટ્રિક કેટલ અથવા માઇક્રોવેવ ઓવન પણ, જે વર્ચ્યુઅલ રીતે દરેક પાસે હોય છે, તે આ કાયદા અનુસાર કાર્ય કરે છે.

નિષ્કર્ષ

આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં આ વૈજ્ઞાનિકોના યોગદાનને નિર્ધારિત કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે, પરંતુ એક વાત ચોક્કસ છે - જૌલ-લેન્ઝ કાયદાના ઉદભવે વીજળી વિશે લોકોની સમજણને ફેરવી દીધી અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર શું છે તે વિશે વધુ ચોક્કસ જ્ઞાન આપ્યું. વર્તમાન સાથે વાહક.

નિઃશંકપણે, આ મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા શોધાયેલ કાયદો તમામ વિજ્ઞાનમાં નિર્ણાયક પગલું બની ગયો, અને તે આ શોધને આભારી છે કે અન્ય વૈજ્ઞાનિકોની અન્ય વધુ કે ઓછી ભવ્ય સિદ્ધિઓ ત્યારબાદ કરવામાં આવી. તમામ વિજ્ઞાન એ શોધો, કેટલીક ઉકેલાયેલી અને વણઉકેલાયેલી સમસ્યાઓનું નજીકથી વણાટ છે. આ લેખમાં ચર્ચા કરાયેલા કાયદાએ ચોક્કસ રીતે ઘણા અભ્યાસોને પ્રભાવિત કર્યા અને વિજ્ઞાન પર અવિશ્વસનીય અને તદ્દન અલગ છાપ છોડી દીધી.

વીજળી એ આપણા યુગનું અભિન્ન લક્ષણ છે. સંપૂર્ણપણે આસપાસ બધું તેની સાથે જોડાયેલું છે. કોઈપણ આધુનિક વ્યક્તિ, તકનીકી શિક્ષણ વિના પણ, જાણે છે કે વાયરમાંથી વહેતો વિદ્યુત પ્રવાહ, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, તેમને ઘણી વખત ખૂબ ઊંચા તાપમાને ગરમ કરી શકે છે. એવું લાગે છે કે આ દરેક માટે જાણીતું છે અને તે ઉલ્લેખ કરવા યોગ્ય નથી. જો કે, આ ઘટનાને કેવી રીતે સમજાવવી? કંડક્ટર શા માટે અને કેવી રીતે ગરમ થાય છે?

ચાલો 19મી સદીમાં ઝડપથી આગળ વધીએ, 20મી સદીની તકનીકી છલાંગ માટે જ્ઞાનના સંચય અને તૈયારીનો યુગ. એક યુગ જ્યારે સમગ્ર વિશ્વમાં વિવિધ વૈજ્ઞાનિકો અને ફક્ત સ્વ-શિક્ષિત શોધકો લગભગ દરરોજ કંઈક નવું શોધે છે, ઘણી વખત સંશોધન પર ઘણો સમય વિતાવે છે અને તે જ સમયે, અંતિમ પરિણામ રજૂ કરતા નથી.

આ લોકોમાંના એક, રશિયન વૈજ્ઞાનિક એમિલિયસ ક્રિશ્ચિનોવિચ લેન્ઝ, વીજળીથી આકર્ષાયા હતા, તે સમયના આદિમ સ્તરે, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટની ગણતરી કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા હતા. 1832 માં, એમિલિયસ લેન્ઝ ગણતરીઓ સાથે "અટકી ગયા" હતા, કારણ કે તેમના સિમ્યુલેટેડ સર્કિટ "ઊર્જા સ્ત્રોત - વાહક - ઉર્જા ઉપભોક્તા" ના પરિમાણો પ્રયોગથી પ્રયોગમાં મોટા પ્રમાણમાં બદલાતા હતા. 1832-1833 ની શિયાળામાં, વૈજ્ઞાનિકે શોધ્યું કે અસ્થિરતાનું કારણ પ્લેટિનમ વાયરનો ટુકડો હતો જે તે ઠંડામાંથી લાવ્યો હતો. વાહકને ગરમ કરતી વખતે અથવા ઠંડુ કરતી વખતે, લેન્ઝે એ પણ નોંધ્યું કે વર્તમાન શક્તિ, વિદ્યુત પ્રવાહ અને કંડક્ટરના તાપમાન વચ્ચે ચોક્કસ સંબંધ છે.

વિદ્યુત સર્કિટના ચોક્કસ પરિમાણો પર, કંડક્ટર ઝડપથી પીગળી ગયો અને થોડો ગરમ પણ થયો. તે દિવસોમાં વ્યવહારીક રીતે કોઈ માપન સાધનો નહોતા - વર્તમાન અથવા પ્રતિકારને ચોક્કસ રીતે માપવાનું અશક્ય હતું. પરંતુ આ એક રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી હતો, અને તેણે ચાતુર્ય બતાવ્યું. જો આ એક વ્યસન છે, તો પછી તેને ઉલટાવી શકાય તેવું કેમ ન હોવું જોઈએ?

કંડક્ટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીની માત્રાને માપવા માટે, વૈજ્ઞાનિકે એક સરળ "હીટર" ડિઝાઇન કર્યું - એક ગ્લાસ કન્ટેનર જેમાં આલ્કોહોલ ધરાવતું સોલ્યુશન હતું અને પ્લેટિનમ સર્પાકાર કંડક્ટર તેમાં ડૂબી ગયું હતું. વાયર પર વિવિધ પ્રમાણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ લાગુ કરીને, લેન્ઝે ચોક્કસ તાપમાન સુધી સોલ્યુશનને ગરમ થવામાં લાગતો સમય માપ્યો. તે દિવસોમાં સોલ્યુશનને ગંભીર તાપમાને ગરમ કરવા માટે સ્ત્રોતો ખૂબ નબળા હતા, તેથી બાષ્પીભવન થયેલા દ્રાવણની માત્રાને દૃષ્ટિની રીતે નક્કી કરવું શક્ય ન હતું. આને કારણે, સંશોધન પ્રક્રિયા ખૂબ જ દોરવામાં આવી હતી - પાવર સ્ત્રોત, વાહક, લાંબા માપ અને અનુગામી વિશ્લેષણના પરિમાણો પસંદ કરવા માટે હજારો વિકલ્પો.

જૌલ-લેન્ઝ ફોર્મ્યુલા

પરિણામે, એક દાયકા પછી, 1843 માં, એમિલિયસ લેન્ઝે તેમના પ્રયોગોના પરિણામને વૈજ્ઞાનિક સમુદાય દ્વારા જાહેર જોવા માટેના કાયદાના સ્વરૂપમાં મૂક્યા. જો કે, તે બહાર આવ્યું છે કે તે તેના કરતા આગળ હતો! થોડા વર્ષો પહેલા, અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલે પહેલેથી જ સમાન પ્રયોગો હાથ ધર્યા હતા અને તેના પરિણામો પણ લોકો સમક્ષ રજૂ કર્યા હતા. પરંતુ, જેમ્સ જૌલના તમામ કાર્યોની કાળજીપૂર્વક તપાસ કર્યા પછી, રશિયન વૈજ્ઞાનિકને જાણવા મળ્યું કે તેના પોતાના પ્રયોગો વધુ સચોટ હતા, સંશોધનનો મોટો જથ્થો સંચિત કરવામાં આવ્યો હતો, તેથી, રશિયન વિજ્ઞાન પાસે અંગ્રેજી શોધને પૂરક બનાવવા માટે કંઈક હતું.

વૈજ્ઞાનિક સમુદાયે બંને સંશોધન પરિણામોને ધ્યાનમાં લીધા અને તેમને એકમાં જોડ્યા, ત્યાં જૌલના કાયદાનું નામ બદલીને જૌલ-લેન્ઝ કાયદામાં રાખ્યું. કાયદો જણાવે છે કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ તેના દ્વારા વહે છે ત્યારે કંડક્ટર દ્વારા છોડવામાં આવતી ગરમીનું પ્રમાણ આ વર્તમાન સ્ક્વેરની મજબૂતાઈ, વાહકના પ્રતિકાર અને વાહકમાંથી પ્રવાહ વહેતા સમયના ઉત્પાદન જેટલું છે. અથવા સૂત્ર:

Q=I 2 Rt

જ્યાં

પ્ર - ઉત્પન્ન થયેલી ગરમીની માત્રા (જ્યુલ્સ)

I - કંડક્ટર (Amps) દ્વારા વહેતો પ્રવાહ

આર - વાહક પ્રતિકાર (ઓહ્મ)

ટી - કંડક્ટર દ્વારા વર્તમાન પસાર થવાનો સમય (સેકન્ડ્સ)

કંડક્ટર કેમ ગરમ થાય છે?

કંડક્ટરની ગરમી કેવી રીતે સમજાવવામાં આવે છે? શા માટે તે ગરમ થાય છે અને તટસ્થ અથવા ઠંડું કેમ રહેતું નથી? હીટિંગ એ હકીકતને કારણે થાય છે કે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ વાહકમાં ફરતા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ધાતુના અણુઓના પરમાણુઓ પર બોમ્બ ધડાકા કરે છે, ત્યાં તેમની પોતાની ઊર્જાને સ્થાનાંતરિત કરે છે, જે ગરમીમાં ફેરવાય છે. તેને એકદમ સરળ રીતે કહીએ તો: જ્યારે વાહકની સામગ્રી પર કાબુ મેળવતા હોય ત્યારે, વિદ્યુત પ્રવાહ વાહકના પરમાણુઓ સામે ઇલેક્ટ્રોન સાથે અથડાઈને "ઘસતો" લાગે છે. ઠીક છે, જેમ તમે જાણો છો, કોઈપણ ઘર્ષણ ગરમી સાથે છે. પરિણામે, કંડક્ટર ગરમ થશે જ્યારે તેમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે.

તે સૂત્રમાંથી પણ અનુસરે છે કે વાહકની પ્રતિરોધકતા જેટલી ઊંચી હશે અને તેમાંથી વહેતો પ્રવાહ જેટલો ઊંચો હશે, તેટલી ઊંચી ગરમી હશે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે તાંબાના વાહક (પ્રતિરોધકતા 0.018 ઓહ્મ mm²/m) અને એલ્યુમિનિયમ વાહક (0.027 ઓહ્મ mm²/m) શ્રેણીમાં જોડો છો, તો જ્યારે સર્કિટમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ વહે છે, તો એલ્યુમિનિયમ તેના કારણે તાંબા કરતાં વધુ ગરમ થશે. ઉચ્ચ પ્રતિકાર. તેથી, માર્ગ દ્વારા, રોજિંદા જીવનમાં કોપર અને એલ્યુમિનિયમના વાયરને એકસાથે ટ્વિસ્ટ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી - વળી જતા સમયે અસમાન ગરમી હશે. પરિણામ સંપર્કના અનુગામી નુકશાન સાથે બર્નિંગ છે.

જીવનમાં જૌલ-લેન્ઝ કાયદાનો ઉપયોગ

જૌલ-લેન્ઝ કાયદાની શોધે વિદ્યુત પ્રવાહના વ્યવહારિક ઉપયોગ માટે પ્રચંડ પરિણામો આપ્યા. પહેલેથી જ 19મી સદીમાં, વાયર સર્પાકારના સંકોચન પર આધારિત વધુ સચોટ માપન સાધનો બનાવવાનું શક્ય બન્યું હતું જ્યારે ચોક્કસ તીવ્રતાના વહેતા પ્રવાહ દ્વારા ગરમ કરવામાં આવે છે - પ્રથમ ડાયલ વોલ્ટમીટર અને એમીટર. ઇલેક્ટ્રિક હીટર, ટોસ્ટર અને મેલ્ટિંગ ફર્નેસના પ્રથમ પ્રોટોટાઇપ્સ દેખાયા - ઉચ્ચ પ્રતિકારકતાવાળા વાહકનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેણે એકદમ ઊંચું તાપમાન મેળવવાનું શક્ય બનાવ્યું હતું.

ફ્યુઝ અને બાયમેટાલિક સર્કિટ બ્રેકર્સ (આધુનિક થર્મલ પ્રોટેક્શન રિલેના એનાલોગ્સ) ની શોધ કરવામાં આવી હતી, જે વિવિધ પ્રતિકારકતાવાળા કંડક્ટરના હીટિંગમાં તફાવતના આધારે કરવામાં આવી હતી. અને, અલબત્ત, શોધ્યું કે ચોક્કસ વર્તમાન તાકાત પર ઉચ્ચ પ્રતિકારકતા સાથેનો વાહક લાલ-ગરમ ગરમ કરી શકે છે, આ અસરનો પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રથમ લાઇટ બલ્બ દેખાયા.

એક કંડક્ટર (કાર્બન સ્ટીક, વાંસનો દોરો, પ્લેટિનમ વાયર, વગેરે) કાચના ફ્લાસ્કમાં મૂકવામાં આવ્યો હતો, ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાને ધીમી કરવા માટે હવાને બહાર કાઢવામાં આવી હતી અને એક અસ્પષ્ટ, સ્વચ્છ અને સ્થિર પ્રકાશ સ્ત્રોત પ્રાપ્ત થયો હતો - એક ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ બલ્બ

નિષ્કર્ષ

આમ, આપણે કહી શકીએ કે લગભગ તમામ વિદ્યુત ઇજનેરી જૌલ-લેન્ઝ કાયદા પર આધારિત છે. આ કાયદાની શોધ કર્યા પછી, વીજળીના વિકાસમાં ભવિષ્યની કેટલીક સમસ્યાઓની અગાઉથી આગાહી કરવી શક્ય બન્યું. ઉદાહરણ તરીકે, વાહકની ગરમીને કારણે, લાંબા અંતર પર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું પ્રસારણ આ પ્રવાહના ગરમીના નુકસાન સાથે છે. તદનુસાર, આ નુકસાનની ભરપાઈ કરવા માટે, પ્રસારિત વર્તમાનને ઘટાડવું જરૂરી છે, આને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાથે વળતર આપવું. અને અંતે ઉપભોક્તા, વોલ્ટેજ ઓછું કરો અને ઉચ્ચ પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરો.

જૌલ-લેન્ઝ કાયદો તકનીકી વિકાસના એક યુગથી બીજા યુગમાં અવિરતપણે અનુસરે છે. આજે પણ આપણે રોજિંદા જીવનમાં સતત તેનું અવલોકન કરીએ છીએ - કાયદો દરેક જગ્યાએ દેખાય છે, અને લોકો હંમેશા તેનાથી ખુશ નથી. પર્સનલ કોમ્પ્યુટરનું ખૂબ જ ગરમ પ્રોસેસર, બળી ગયેલા કોપર-એલ્યુમિનિયમ ટ્વિસ્ટને કારણે પ્રકાશ ગુમાવવો, નોક-આઉટ ફ્યુઝ ઇન્સર્ટ, ઉંચા ભારને કારણે ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરિંગ બળી જવું - આ બધું સમાન જૌલ-લેન્ઝ કાયદો છે.

એમિલિયસ ક્રિસ્ટીઆનોવિચ 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 કહેવાય 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 સિસ્ટમમાં, 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. સર્પાકારનો પ્રતિકાર અગાઉથી જાણીતો છે, વર્તમાનને એમીટર અને સ્ટોપવોચ સાથે સમય સાથે માપવામાં આવે છે. 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 આવશે તે 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.

વિચારણા હેઠળના સર્કિટના વિભાગમાં એકમ સમય દીઠ પ્રકાશિત ગરમીનું પ્રમાણ આ વિભાગમાં વર્તમાનના વર્ગના ઉત્પાદન અને વિભાગના પ્રતિકારના પ્રમાણસર છે.

જુલ લેન્ઝનો નિયમ પાતળા વાયરમાં અભિન્ન સ્વરૂપમાં:

જો વર્તમાન શક્તિ સમય સાથે બદલાય છે, વાહક સ્થિર છે અને તેમાં કોઈ રાસાયણિક પરિવર્તન નથી, તો વાહકમાં ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે.

વિદ્યુત ઉર્જાને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ભઠ્ઠીઓ અને વિવિધ ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. વિદ્યુત મશીનો અને ઉપકરણોમાં સમાન અસર અનૈચ્છિક ઉર્જા ખર્ચ (ઊર્જા નુકશાન અને ઘટાડો કાર્યક્ષમતા) તરફ દોરી જાય છે. ગરમી, આ ઉપકરણોને ગરમ કરવાને કારણે, તેમના ભારને મર્યાદિત કરે છે; જ્યારે ઓવરલોડ થાય છે, ત્યારે તાપમાનમાં વધારો ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અથવા ઇન્સ્ટોલેશનની સર્વિસ લાઇફને ટૂંકી કરી શકે છે.

સૂત્રમાં અમે ઉપયોગ કર્યો:

ગરમીનું પ્રમાણ

વર્તમાન કામ

કંડક્ટર વોલ્ટેજ

કંડક્ટરમાં વર્તમાન તાકાત

સમય વીતી ગયો