Причина нагревания проводника кроется в том, что энергия движущихся в нем электронов (иными словами, энергия тока) при последовательном столкновении частиц с ионами молекулярной решётки металлического элемента преобразуется в тёплый тип энергии, или Q, так образуется понятие «тепловая мощность». Работу тока измеряют с помощью международной системы единиц СИ, применяя к ней джоули (Дж), мощность тока определяют как «ватт» (Вт). Отступая от системы на практике, могут применять в том числе и внесистемные единицы, измеряющие работу тока. Среди них ватт-час (Вт × ч), киловатт-час (сокращённо кВт × ч). Например, 1 Вт × ч обозначает работу тока с удельной мощностью 1 ватт и длительностью времени на один час. Если электроны движутся по неподвижному проводнику из металла, в этом случае вся полезная работа вырабатываемого тока распределяется на нагревание металлической конструкции, и, исходя из положений закона сохранения энергии, это можно описать формулой Q=A=IUt=I2Rt=(U2/R)*t. Такие соотношения с точностью выражают известный закон Джоуля-Ленца. Исторически он впервые был определён опытным путём учёным Д. Джоулем в середине 19-го века, и в то же время независимо от него ещё одним учёным - Э.Ленцем. Практическое применение тепловая мощность нашла в техническом исполнении с изобретения в 1873 году русским инженером А. Ладыгиным обыкновенной лампы накаливании. Тепловая мощность тока задействуется в целом ряде электрических приборов и промышленных установок, а именно, в тепловых измерительных приборах, нагревательного типа электрических печках, электросварочной и инвенторной аппаратуре, очень распространены бытовые приборы на электрическом нагревательном эффекте – кипятильники, паяльники, чайники, утюги. Находит себя тепловой эффект и в пищевой промышленности. С высокой долей использования применяется возможность электроконтактного нагрева, что гарантирует тепловая мощность. Он обуславливается тем, что ток и его тепловая мощность, оказывая влияние на пищевой продукт, который обладает определённой степенью сопротивления, вызывает в нем равномерное разогревание. Можно привести в пример то, как производятся колбасные изделия: через специальный дозатор мясной фарш поступает в металлические формы, стенки которых одновременно служат электродами. Здесь обеспечивается постоянная равномерность нагрева по всей площади и объёму продукта, поддерживается заданная температура, сохраняется оптимальная биологическая ценность пищевого продукта, вместе с этими факторами длительность технологических работ и расход энергии остаются наименьшими. Удельная тепловая мощность электрического тока (ω), иными словами - количество теплоты, что выделяется в единице объёма за определённую единицу времени, рассчитывается следующим образом. Элементарный цилиндрический объём проводника (dV), с поперечным проводниковым сечением dS, длиной dl, параллельной направлению тока, и сопротивлением составляют уравнения R=p(dl/dS), dV=dSdl. Согласно определениям закона Джоуля-Ленца, за отведённое время (dt) во взятом нами объёме выделится уровень теплоты, равный dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. В таком случае ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 и, применяя здесь закон Ома для установления плотности тока j=γE и соотношение p=1/γ, мы сразу получаем выражение ω=jE= γE2. Оно в дифференциальной форме даёт понятие о законе Джоуля-Ленца. Комментарии Похожие материалы В каждой замкнутой цепи в обязательном порядке имеет место двойное преобразование энергии. В источнике тока совершается видоизменение какой-либо энергии (например, в генераторе - механической) в электрическую, а в цеп... Вопрос о том, что такое мощность электрического тока, не самый простой. Если быть уж абсолютно точным, он очень непростой. Но это одно из основных понятий как физики, так и других научных дисциплин, связанных с электр... Шарнир равных угловых скоростей выполняет передачу крутящего момента колесам. Сокращенно его называют ШРУС. Само по себе это устройство достаточно простое. Оно представляет собой шарикоподшипник, который вращается не ... Люцерна посевная – это очень ценная и достаточно широко распространенная во всем мире высокобелковая многолетняя культура. Возделывается в южной средней полосе России, в Африке и в Евразии в качестве кормового р... С появлением двигателя внутреннего сгорания перед производителями возник вопрос, как повысить мощность двигателя. Первые моторы были сконструированы весьма нерационально. Практически все детали были выполнены из стали... Самым популярным средством для полировки, пожалуй, можно назвать пасту "ГОИ", поскольку применять ее можно на самых разных поверхностях, начиная от грубых металлов и заканчивая стеклом и мягким пластиком дисплеев моби... Если вы устали от шума и смога большого города, то можно поехать за его пределы, чтобы отдохнуть на территории загородного коттеджа, расположенного близко к речке или лесу. Воздух там чистый и располагает к умиротворе... Если вы хотите отсечь холодный воздух с улицы, то можно установить внутри помещения тепловую завесу. Она поможет снизить затраты на отопление, а отключать ее можно будет при необходимости. Важно только правильно подоб... Знающие люди не привыкли выбрасывать кожуру, оставшуюся от поедания бананов. На долю шкурки приходится до 40% от массы фрукта. Немудрено, что в мягкой и мясистой оболочке высока концентрация микроэлементов. Именно поэ... Решение вопроса теплоизоляции зданий стало особо актуальным после повышения стоимости отопления. Действительно, главная задача - уменьшить расход накопленной энергии на обогрев улицы. В результате этого существенно по... monateka.com Отношение мощности , развиваемой током в объеме проводника, к этому объему называется удельной мощностью тока, отвечающей данной точке проводника. По определению удельная мощность равна Условно говоря, удельная мощность есть мощность, развиваемая в единице объема проводника. Выражение для удельной мощности тока можно получить, исходя из следующих соображений. Сила развивает при движении носителя тока мощность, равную Усредним это выражение по носителям, заключенным в объеме , в пределах которогоиможно считать постоянными. В результате получим (напомним, что ). Мощность , развиваемую в объеме, можно найти, умноживна число носителей тока в этом объеме, которое равно(— число носителей в единице объема). Таким образом, Отсюда В основу решения задачи нахождения кол-ва теплоты, выделяющегося на определенном участке цепи за ед. времени, при прохождении через него тока, мы возьмем закон сохранения энергии и закон Ома. Однородный участок цепи. Пусть интересующий нас участок заключен между сечениями 1 и 2 проводника. Найдем работу, которую совершают силы поля над носителями тока на участке 12 за время dt. Если сила тока в проводнике равнаI, то за время dt через каждое сечение проводника пройдет заряд dq = Idt. В частности, такой заряд dq войдет внутрь участка через сечение 1 и такой же заряд выйдет из этого участка через сечение 2. Так как распределение зарядов в проводнике остается при этом неизменным (ток постоянный), то весь процесс эквивалентен непосредственному переносу заряда dq от сечения 1 к сечению 2, имеющих потенциалы и. Поэтому совершаемая при таком переносе работа сил поля Согласно закону сохранения энергии элементарная работа , где — теплота, выделяемая в единицу времени (тепловая мощность). Из сравнения последнего равенства с предыдущим получаем По закону Ома, то –закон Джоуля—Ленца (диф. форма). Получим выражение закона в локальной форме, характеризующей выделение теплоты в различных местах проводящей среды. Выделим в данной среде элементарный объем в виде цилиндрика с образующими, параллельными вектору j — плотности тока в данном месте. Поперечное сечение цилиндрика , а его длинаdl. Тогда на основании закона Джоуля-Ленца в этом объеме за время dt выделяется количество теплоты , где — объем цилиндрика. Разделив уравнение на, получим удельную тепловую мощность тока: .Эта формула выражает закон Джоуля-Ленца в studfiles.net 21. Мощность тока. Удельная тепл. мощность тока. Рассм. уч. цепи постоянного тока, на концах U. За t через сечение проводника проходит заряд . Работа электростатич-х сил поля и сторонних сил: (U – работа тех же сил, но при перемещении единичного полож-го q: Мощность, развиваемая током:(1).– уд. мощность тока, отвечающая данной точке пров-ка, это отнош. мощности, развиваемой током в объеме, к. Другой вывод для . (На неоднор. уч. цепи на носители тока действуют электростатич. силы и сторонние. Носители заряда движ-ся с, также накладывается еще упорядоченное движ. со скор-ю, т.е. носители движ-ся си <) Силаразвивает при движ. тока. Усредним выраж-е по носителям, заключ-м в, в пределах кот-гои:., развив-ую в:(где– число носителей тока в, аn – число носит-й в ед. объема), т.е. - дифф-ая форма интегрального выраж-ия (1). studfiles.net Считается, что ток идет от участка с большим потенциалом к меньшему (1 >2), т.е. по направлению движения положительных зарядов. Электрическое сопротивление характеризует противодействие проводника или электрической цепи электрическому току. Наличие сопротивления в цепи приводит к рассеянию электрической энергии и переходу ее в тепловую- закон Джоуля- – Ленца. При столкновении электрона проводимости с атомом в кристаллической решетке электрон теряет энергию, приобретаемую от электрического поля. Эта энергия переходит в хаотическое движение атомов – тепло. Если сила тока в проводнике равна I, то за промежуток времениdt через любое сечение проводника проходит зарядdq = Idt, в частности из точки с потенциалом1 в точку с потенциалом2; совершаемая при этом работа равна A = dq( 1 2) = I( 1 2)dt. Полное количество тепла, выделяемого за время t при постоянныхI иR, равно Q = I 2Rt. Проводник обладает, по определению, сопротивлением в 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в один вольт по нему протекает ток силой в один ампер, т.е. один кулон электричества за одну секунду. Технические применения теплового действия тока многообразны: лампа накаливания, нагревательные приборы, электросварка и т.п. Чтобы сосредоточить выделение мощности тока в нужном участке цепи, необходимо, чтобы сопротивление участка, где должно быть максимально тепловое действие тока, значительно превышало сопротивление всех остальных участков цепи. При последовательном соединении ток I в цепи одинаков, а количество выделяемого тепла пропорционально сопротивлению проводника. Поэтому нить лампочки накаливания, выполненная из вольфрама и имеющая большое сопротивление, раскаляется, тогда как медные провода, подводящие к ней ток, остаются холодными. Применим закон Ома для бесконечно малого цилиндрического участка проводникас боковыми гранями, перпендикулярными вектору плотности электрического тока Имеем в этом случае dI j, dS E, d l dl / dS Рис. 5.1. В дифференциальной (локальной) форме закон Ома связывает плотность электрического тока j с напряженностью электрического поля Е:j =E, удельная проводимость j = E закон Ома в дифференциальной форме. Эта формулировка наиболее проста и вместе с тем является наиболее общей. В такой формулировке устанавливается связь между величинами, относящимися к одной определенной точке проводника. Соотношение Q =I2Rt имеет интегральный характер и относится ко всему проводнику с сопротивлениемR, по которому течет токI. Оно, как и закон Ома, может быть переписано в локальной форме, характеризуя тепловыделение в произвольной точке проводника в единицу времени.Рассмотрим для этого бесконечно малый элемент проводника с током I, длиной l, площадью поперечного сеченияS, объемом V = S l Тепловая мощность тока равна W = I2R = I = j S0E l = jE V. w == (j,E). Рис. 5.16. Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме: в произвольной точке проводника удельная мощность тока w равнаЕ2 (Вт/м3) studfiles.net Отношение мощности , развиваемой током в объеме проводника, к этому объему называется удельной мощностью тока, отвечающей данной точке проводника. По определению удельная мощность равна Условно говоря, удельная мощность есть мощность, развиваемая в единице объема проводника. Выражение для удельной мощности тока можно получить, исходя из следующих соображений. Сила развивает при движении носителя тока мощность, равную Усредним это выражение по носителям, заключенным в объеме , в пределах которогоиможно считать постоянными. В результате получим (напомним, что ). Мощность , развиваемую в объеме, можно найти, умноживна число носителей тока в этом объеме, которое равно(— число носителей в единице объема). Таким образом, Отсюда В основу решения задачи нахождения кол-ва теплоты, выделяющегося на определенном участке цепи за ед. времени, при прохождении через него тока, мы возьмем закон сохранения энергии и закон Ома. Однородный участок цепи. Пусть интересующий нас участок заключен между сечениями 1 и 2 проводника. Найдем работу, которую совершают силы поля над носителями тока на участке 12 за время dt. Если сила тока в проводнике равнаI, то за время dt через каждое сечение проводника пройдет заряд dq = Idt. В частности, такой заряд dq войдет внутрь участка через сечение 1 и такой же заряд выйдет из этого участка через сечение 2. Так как распределение зарядов в проводнике остается при этом неизменным (ток постоянный), то весь процесс эквивалентен непосредственному переносу заряда dq от сечения 1 к сечению 2, имеющих потенциалы и. Поэтому совершаемая при таком переносе работа сил поля Согласно закону сохранения энергии элементарная работа , где — теплота, выделяемая в единицу времени (тепловая мощность). Из сравнения последнего равенства с предыдущим получаем По закону Ома, то –закон Джоуля—Ленца (диф. форма). Получим выражение закона в локальной форме, характеризующей выделение теплоты в различных местах проводящей среды. Выделим в данной среде элементарный объем в виде цилиндрика с образующими, параллельными вектору j — плотности тока в данном месте. Поперечное сечение цилиндрика , а его длинаdl. Тогда на основании закона Джоуля-Ленца в этом объеме за время dt выделяется количество теплоты , где — объем цилиндрика. Разделив уравнение на, получим удельную тепловую мощность тока: .Эта формула выражает закон Джоуля-Ленца в studfiles.net Cтраница 2 В формулах (VI.50) и (VI.5I): KF - водяной эквивалент поверхности нагрева или удельная тепловая мощность поверхности нагрева, Вт / К; ( Аг) шрт, ( КР) ирл и ( KF) общ соответственно водяные эквиваленты лротивоточной, прямоточной и общей поверхности нагрева, Вт / К. [17] С), определяемая по графику в зависимости от радиуса зоны воздействия, удельной тепловой мощности и акустической интенсивности излучателя. [18] Даны рекомендации по периодичности включения, по конструктивному исполнению нагревательного кабеля, по необходимой удельной тепловой мощности для ликвидации гидратных пробок и АСПО. [19] КР) возвр и ( / С внешн - водяные эквиваленты поверхности нагрева или удельная тепловая мощность возвратного и внешнего потоков. [20] Эта формула выражает закон Джоул я - Л е н ц а в локальной форме: удельная тепловая мощность тока пропорциональна квадрату плотности электрического тока и удельному сопротивлению среды в данной точке. [21] Вероятно, наиболее жесткое воздействие на тепловыделяющие элементы реакторов на быстрых нейтронах оказывают напряжения, вызванные их высокой удельной тепловой мощностью и быстрыми изменениями температуры, обусловленными высокой теплопроводностью натрия. [23] При использовании горелок завершенного предварительного смешения, как показали опыты, проведенные на одном из стендовых реакторов МЭИ, удельная тепловая мощность реактора может быть доведена до 23 - 25 МВт / м3 без существенного удлинения зоны горения. Неизменность длины зоны горения при изменении тепловой нагрузки циклонного реактора была обнаружена и при диффузионном горении газа и распыленного жидкого топлива. Рабочий объем циклонных реакторов для огневого обезвреживания сточных вод обычно определяется скоростью процесса испарения сточной воды. [24] Как показали опыты, проведенные на одном из стендовых реакторов МЭИ, при использовании горелок с полным предварительным смешением удельная тепловая мощность реактора может быть доведена до 23 - 25 МВт / м 1 без существенного удлинения зоны горения. [25] Продолжительность обработки определяют по графикам в зависимости от принятого радиуса воздействия, типа коллектора и насыщающей его среды, удельной тепловой мощности и акустической интенсивности излучателя. [26] Наряду с хорошей гибкостью и высокой прочностью плоская форма ленты обеспечивает увеличенную поверхность теплообмена с нагреваемым трубопроводом или аппаратом и большую удельную тепловую мощность по сравнению с нагревателями круглой формы. [27] В жидких средах, в том числе и в воде, можно получить достаточно устойчивый дуговой разряд, который, образуя высокую температуру и имея большую удельную тепловую мощность, испаряет и разлагает окружающую жидкость. Газ состоит в основном из водорода, образующегося при термической диссоциации водяного пара, а образующийся при диссоциации кислород окисляет материал электродов. [28] В жидких средах, в том числе и в воде, можно также под водой получить достаточно устойчивый дуговой разряд, который, образуя высокую температуру и имея большую удельную тепловую мощность, испаряет и разлагает окружающую жидкость. Газ состоит в основном из водорода, образующегося при термической диссоциации водяного пара, а образующийся при диссоциации кислород окисляет материал электродов - происходит резка. [29] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ru Cтраница 1 Удельная тепловая мощность qi кал / см2 сек плоского источника в начальной стадии процесса распределена неравномерно по поперечному сечению стержней, причем наружная область нагревается быстрее внутренней. [1] Удельная тепловая мощность трения q при вращении труб большого диаметра из среднеуглеродистой стали сравнительно мало изменяется - от 85 до 150 кал см - сек. [2] Правда, их удельная тепловая мощность составила 14 %, так как эти установки в большинстве своем имеют значительную мощность. [4] Температура сеток излучателя при номинальной удельной тепловой мощности q при сжигании газа с коэффициентом избытка воздуха а 1 05 составляет 1050 - 1120 К. [5] Увеличение диаметра отверстия при неизменной удельной тепловой мощности также удлиняет факел. [7] Плазмообразующая среда должна обеспечивать наибольшую удельную тепловую мощность при заданном расходе газа и затраченной электрической энергии, а также позволять сконцентрировать полученную энергию в тонкий плазменный шнур и сосредоточить ее на минимальном участке поверхности разрезаемого металла. [8] В чем заключается физический смысл удельной тепловой мощности тока. [9] Здесь q - поверхностная плотность теплового потока ( или удельная тепловая мощность), измеряемая в системе МКС единицей вт / м или внесистемной единицей ккал. [10] В энергетических ядерных реакторах одним из факторов, ограничивающих удельную тепловую мощность, является допустимая температура ядерного горючего и конструкционных материалов, использованных в конструкции ТВЭЛ. Следовательно, для расчета реактора необходимо знать распределение температур по всему объему ТВЭЛ. [11] Для определения интенсивности работы слоевых топок используют два параметра: видимую удельную тепловую мощность колосниковой решетки и тепловую мощность объема топочной камеры. [12] Воздействие источника тепла на нагреваемый металл оценивается интенсивностью источника, которая определяет удельную тепловую мощность, вводимую в металл. В зависимости от характера теплового источника интенсивность его оценивается различными величинами. В практике расчетов используют также идеализированную линейную схему нагрева, принимая, что тепло-вложение происходит по линии. [13] Количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема, называется удельной тепловой мощностью тока. [14] К / Ка равно 6; Q0 равно 5 м3 / сут; удельная тепловая мощность и акустическая интенсивность излучателя соответственно равны 3 кВт / м и 40 кВт / м2 с частотой волн 20 кГц; продолжительность обработки составит 28 ч, температура скважинной жидкости будет равна 90 С, радиус прогретой зоны и дебит скважины к моменту пуска скважины в эксплуатацию составят соответственно 3 6 м и около 50 м3 / сут. Через 60 сут дебит скважины уменьшается до своей первоначальной величины. [15] Страницы: 1 2 3 www.ngpedia.ruТепловая мощность электрического тока и ее практическое применение. Удельная тепловая мощность тока
Тепловая мощность электрического тока и ее практическое применение
Образование 22 апреля 2013 
Идёт загрузка... 
Образование Работа и мощность электрического тока
Образование Мощность электрического тока. Это просто
Автомобили Смазка шрус и ее применение
Бизнес Люцерна посевная: описание культуры и ее применение
Автомобили Мощность двигателя - история и практические рекомендации
Дом и семья Паста 'ГОИ' и ее применение
Домашний уют Генераторы электрического тока: виды, характеристики, применение
Домашний уют Тепловая завеса "Тропик" электрическая: характеристики и отзывы
Домашний уют Кожура бананов и ее применение. Удобрение из банановой кожуры для комнатных растений
Домашний уют Базальтовое волокно: характеристики и практическое применение!full - Стр 3
21 Мощность тока. Удельная тепл. Мощность тока
Величина R называется электрическим сопротивлением или просто сопротивлением определенного участка этого проводника.
Работа, совершаемая в единицу времени, тепловая мощность тока равна
Сопротивление измеряется в омах, разность потенциалов в вольтах, сила тока в амперах.
Из полученного соотношения следует (поскольку dl↑↑Е↑↑j↑↑n,n вектор положительной нормали)
Тепловая мощность, выделяемая в единице объема, – удельная мощность тока
!full - Стр 3
Удельная тепловая мощность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Удельная тепловая мощность
Удельная тепловая мощность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Удельная тепловая мощность
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: