ジュールの法則の例

電流が循環すると、エネルギーの一部が仕事に変換され、一部が熱に変換されます。 この熱は、電流が回路を通過するときに、導体によって提供される抵抗に打ち勝たなければならないために発生します。 抵抗を克服するために適用されるこのエネルギーは、熱の形で放出されます。

この現象は、英国の科学者ジェームズ・プレスコット・ジュールによって観察されました。彼はまた、 電流、およびその電流の強さ、熱または生成された仕事、および電流と熱を測定するさまざまな方法を使用した 生成されます。 ジュールの法則のステートメントは次のとおりです。

電流の通過によって導体で生成される熱は、抵抗、電流の2乗、および接続時間に正比例します。

アンペアで測定される電流は、導体を通過します。 導体の電流の通過に対する抵抗が大きいほど、電子が導体を通過するのが難しくなります。 電子の流れを動かすために使用されるエネルギーは、熱として放散されます。

ジュールの観測値は、次の式で合成されます。

J = I²* R * t
J =発生した熱の測定値であり、ジュールで測定されます。 1ジュールは0.24カロリーに相当します。
I =それは現在です。 アンペアで測定されます。
R =導体または負荷の抵抗、オーム（W）で測定
t =電流が導体を循環する時間、または回路が接続されたままになる時間です。 秒単位で測定されます。

この式から、他の任意の量を計算できます。

I =√（J）/（R * t）
R =（J）/（I²* t）
t =（J）/（I²* R）

ジュールの法則の例

例1. 150Wの抵抗で2Aの電流が7秒間発生する熱を計算します。

J =？
I = 2 A
R = 150 W
t = 7秒
J = I²* R * t
J =（2²）（150）（7）=（4）（150）（7）= 4200 J

4200ジュールの熱が発生します。

例2. 150 W、1500 Jの抵抗であることがわかっている場合は、回路を循環する電流を計算します。

J = 1500 J
I =？
R = 80 W
t = 3秒
I =√（J）/（R * t）
I =√（1500）/（80 * 3）=√（1500）/（240）=√6.25= 2.5 A

回路電流は2.5アンペアです。

例3. 導体の抵抗を計算します。電流が1.25Aであることがわかっている場合、時間は4.5秒で、発生する熱は1458Jです。

J = 1458 J

I = 1.2 A
R =？
t = 4.5秒
R =（J）/（I²* t）
R =（1458）/（1.2²）（4.5）=（1458）/（1.44）（4.5）=（1458）/（6.48）= 225 W

導体の抵抗は225オームです。

例4. 回路が接続されている時間を計算します。電流が500mAの場合、導体の抵抗は125 Wで、発生する熱は31.25Jです。

J = 31.25 J
I = 500 mA = 0.5 A
R = 125 W
t =？
t =（J）/（I²* R）
t =（31.25）/（0.5²）（125）=（31.25）/（0.25）（125）=（31.25）/（31.25）= 1秒

回路は1秒間接続されます。