Joule qonuni

Жоуле қонуни, Жоуленинг биринчи қонуни ёки Жоуле-Ленз қонуни — ўтказгичдан электр токи ўтганда унда ажраладиган иссиқлик миқдорини ифодаловчи қонун. Ўтказгич бир жинсли бўлса, электр токининг иши фақат иссиқлик ҳосил қилиш учун сарф бўлиб, ажралган иссиқлик миқдори ${\дисплайстйле Қ}$ ток кучи / квадрати, ўтказгич қаршилиги ${\дисплайстйле Р}$ ва токнинг ўтиш вақти / га тўғри мутаносиб бўлади. У ${\дисплайстйле Қ^кПРт}$, бунда ${\дисплайстйле к}$ — мутаносиблик коэффициенти бўлиб, у ўлчаш бирликларининг танланишига боғлиқ бўлади. Ток амперларда, қаршилик Ом да, вақт ${\дисплайстйле с}$ да олинса, коэффициент ${\дисплайстйле к-0,239=0,24}$ бўлганда ${\дисплайстйле Қ}$ калорияларда, к—ҳ бўлганда ${\дисплайстйле Қ}$ жоулларда ифодаланади. Жоуле қонунини Жамес Пресcотт Жоуле 1841-йилда яратган, ундан мустақил равишда Эмил Ленз 1842-йилда тажрибада тасдиқлаган. Жоуле қонунининг амалий аҳамияти катта; электр чўғланма лампалари, электр иситкичлар ва электр иситиш қурилмалари шу қонунга асосланиб лойиҳаланади.

Жоул-Ленс қонуни электр токининг оқиши пайтида ўтказгичда чиқарилган иссиқлик миқдорини топишга имкон беради: иссиқлик миқдори оқим кучининг квадратига, ўтказгичнинг қаршилигига ва оқим вақтига тўғридан-тўғри пропорционалдир.

Математик жиҳатдан қуйидаги шаклда ифодаланиши мумкин:

бу ерда w -ҳажм бирлигидаги иссиқлик ишлаб чиқариш қуввати, ж→ — электр токининг зичлиги→,Э — электр майдонининг кучи, σ-муҳитнинг ўтказувчанлиги ва нуқта скаляр маҳсулотни билдиради.

Энергия йўқотилишини камайтириш

Электр энергиясини узатишда симлардаги оқимнинг термал таъсири исталмаган, чунки бу энергия йўқотилишига

олиб келади. Таъминот симлари ва юк кетма — кет уланган И-бу симлар ва юкдаги тармоқдаги оқим бир хил эканлигини англатади. Юк кучи ва симларнинг қаршилиги манба кучланишини танлашга боғлиқ бўлмаслиги керак. Симларда ва юкда чиқарилган қувват қуйидаги формулалар билан белгиланади

Қаердан келади, нима . Ҳар бир алоҳида ҳолатда юк кучи ва симларнинг қаршилиги ўзгаришсиз қолади ва ифода доимий бўлганлиги сабабли, Симда ҳосил бўлган иссиқлик истеъмолчининг кучланиш квадратига тескари пропорционалдир. Кучланишни ошириш орқали биз симлардаги иссиқлик йўқотилишини камайтирамиз. Бироқ, бу электр узатиш линияларининг электр хавфсизлигини пасайтиради.

Ўчириш учун симларни танлаш

Оқим ўтказгичи томонидан ишлаб чиқарилган иссиқлик у ёки бу даражада атроф-муҳитга чиқарилади. Агар танланган ўтказгичдаги оқим кучи рухсат этилган максимал қийматдан ошса, шундай кучли иситиш мумкинки, ўтказгич унинг ёнидаги нарсаларнинг ёнишига олиб келиши ёки ўзини эритиши мумкин. Қоида тариқасида, электр занжирларини йиғиш учун мўлжалланган симларни танлашда ўтказгичларнинг кесимини танлашни тартибга солувчи қабул қилинган меъёрий ҳужжатларга амал қилиш кифоя.

Шу сабабли, замонавий магистрал электр узатиш линиялари орқали керакли қувватни узатиш учун улар электр узатиш линияларига Ултра паст оқимларни этказиб бериш учун Ултра юқори кучланиш (1150 кв гача) остида ишлаб чиқилган.

Электр иситиш мосламалари

Агар оқим кучи электр занжирининг бутун узунлиги бўйлаб бир хил бўлса, унда танланган ҳар қандай ҳудудда иссиқлик ҳосил бўлади, бу қисмнинг қаршилиги қанчалик юқори бўлса.

Занжир қисмининг қаршилигини онгли равишда ошириш орқали ушбу ҳудудда маҳаллий иссиқлик ишлаб чиқаришга эришиш мумкин. Электр иситиш мосламалари ушбу принцип асосида ишлайди. Улар юқори қаршиликка эга бўлган иситиш элементи — ўтказгичдан фойдаланадилар. Қаршиликнинг ошишига (биргаликда ёки алоҳида) юқори ўзига хос қаршиликка эга қотишмани танлаш (масалан, ничром, Константин), ўтказгич узунлигини ошириш ва унинг кесимини камайтириш орқали эришилади. Таъминот симлари одатдаги паст қаршиликка эга ва шунинг учун уларнинг исиши одатда сезилмайди.