ჯულის კანონის მაგალითი

ელექტროენერგიის ცირკულაციის დროს ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება სამუშაოდ, ნაწილი კი სითბოდ. ეს სითბო იწარმოება იმიტომ, რომ როდესაც ელექტრული მიმდინარეობა წრეში გადის, მან უნდა გადალახოს გამტარობის მიერ შემოთავაზებული წინააღმდეგობა. ეს ენერგია, რომელიც გამოიყენება წინააღმდეგობის დასაძლევად, გამოიყოფა სითბოს სახით.

ეს ფენომენი დააფიქსირა ინგლისელმა მეცნიერმა ჯეიმს პრესკოტ ჯოულმა, რომელიც ასევე აკვირდებოდა ურთიერთობებს, მიმდინარე, ისევე როგორც ამ დენის ინტენსივობა, სითბოსთან ან წარმოქმნილ მუშაობასთან ერთად და გამოიყენება დენისა და სითბოს გაზომვის სხვადასხვა მეთოდი გამომუშავებული. ჯულის კანონის განცხადება შემდეგია:

დირიჟორში დინების გავლით წარმოებული სითბო პირდაპირპროპორციულია წინააღმდეგობის, დენის კვადრატისა და მისი შეერთების დროისთვის.

დენი, გაზომილი ამპერებით, გადის კონდუქტორებში; რაც უფრო მეტი წინააღმდეგობა აქვს დირიჟორს დენის გადასვლას, მით უფრო გაუჭირდება ელექტრონების გადატანა გამტარზე. ენერგია, რომელიც გამოიყენება ელექტრონების ნაკადის გადასაადგილებლად, გაფანტული ხდება როგორც სითბო.

ჯულის დაკვირვება სინთეზირებულია შემდეგ ფორმულაში:

J = მე²* რ * ტ
J = ეს არის წარმოებული სითბოს საზომი, რომელიც იზომება ჯოულებით. ერთი ჯული 0.24 კალორიას უდრის.
I = ეს არის მიმდინარე. ის იზომება ამპერით.
R = კონდუქტორის ან დატვირთვის წინააღმდეგობა, იზომება ომებში (W)
t = ეს არის დრო, როდესაც მიმდინარე ცირკულირებს დირიჟორის მეშვეობით, ან ასევე დრო, როდესაც წრე კავშირი რჩება. ის იზომება წამებში.

ამ ფორმულის მიხედვით, ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ნებისმიერი სხვა რაოდენობა:

I = √ (J) / (R * t)
R = (J) / (მე²* ტ)
t = (J) / (I²* რ)

ჯულის კანონის მაგალითები

მაგალითი 1. გამოთვალეთ 2A დენის მიერ წარმოებული სითბო 150 ვტ – ის წინააღმდეგობაზე, 7 წამით.

J =?
მე = 2 ა
R = 150 ვტ
t = 7 წმ
J = მე²* რ * ტ
J = (2²) (150) (7) = (4) (150) (7) = 4200 ჯ

იწარმოება 4200 ჯოული სითბო.

მაგალითი 2. გამოთვალეთ დინება, რომელიც ცირკულირებს წრეში, თუ ვიცით, რომ 150 W, 1500 J წინააღმდეგობაზე.

J = 1500 J
მე =?
R = 80 ვტ
t = 3 წმ
I = √ (J) / (R * t)
I = √ (1500) / (80 * 3) = √ (1500) / (240) = √6,25 = 2,5 ა

წრიული მიმდინარეობა არის 2.5 ამპერი.

მაგალითი 3. გამოთვალეთ კონდუქტორის წინააღმდეგობა, თუ ვიცით რომ მიმდინარეობაა 1,25 ა, დრო არის 4,5 წამი, ხოლო გამომუშავებული სითბოა 1458 J.

J = 1458 J
I = 1,2 ა
R =?
t = 4,5 წმ
R = (J) / (მე²* ტ)
R = (1458) / (1.2²) (4.5) = (1458) / (1.44) (4.5) = (1458) / (6.48) = 225 ვტ

კონდუქტორის წინააღმდეგობა 225 ომია.

მაგალითი 4. გამოთვალეთ რამდენ ხანს არის ჩართული წრე, თუ დენი არის 500 mA, გამტარობის წინააღმდეგობა 125 W და წარმოქმნილი სითბო 31,25 J.

J = 31,25 J
I = 500 mA = 0,5 A
R = 125 ვტ
t =?
t = (J) / (I²* რ)
t = (31.25) / (0.5²) (125) = (31.25) / (0.25) (125) = (31.25) / (31.25) = 1 წმ

წრე დაკავშირებულია 1 წამის განმავლობაში.