줄의 법칙 예

전류가 순환하면 에너지의 일부가 일로 변환되고 일부는 열로 변환됩니다. 이 열은 전류가 회로를 통과 할 때 도체가 제공하는 저항을 극복해야하기 때문에 발생합니다. 저항을 극복하기 위해 적용된이 에너지는 열의 형태로 방출됩니다.

이 현상은 영국 과학자 James Prescott Joule에 의해 관찰되었으며, 그는 또한 그 시간 사이에 존재하는 관계를 관찰했습니다. 전류와 그 전류의 강도, 열 또는 생성 된 일과 함께 전류와 열을 측정하는 다른 방법을 사용했습니다. 생성. 줄의 법칙은 다음과 같습니다.

전류의 흐름에 의해 도체에서 생성되는 열은 저항, 전류의 제곱 및 연결 시간에 정비례합니다.

전류 (Amps)는 도체를 통과합니다. 도체의 전류 통과에 대한 저항이 클수록 전자가 도체를 통해 이동하기가 더 어려워집니다. 전자의 흐름을 이동시키는 데 사용되는 에너지는 열로 소산됩니다.

줄의 관찰은 다음 공식으로 합성됩니다.

J = 나²* R * t
J = 생성 된 열의 척도이며 줄 단위로 측정됩니다. 1 줄은 0.24 칼로리와 같습니다.
I = 현재입니다. 암페어 단위로 측정됩니다.
R = 옴 (W) 단위로 측정 된 도체 또는 부하의 저항
t = 전류가 도체를 통해 순환하는 시간 또는 회로가 연결된 상태로 유지되는 시간입니다. 초 단위로 측정됩니다.

이 공식에서 다른 수량을 계산할 수 있습니다.

나는 = √ (J) / (R * t)
R = (J) / (나²* t)
t = (J) / (나²* R)

줄의 법칙의 예

예 1. 7 초 동안 150W의 저항에서 2A의 전류로 생성되는 열을 계산합니다.

J =?
나는 = 2A
R = 150W
t = 7 초
J = 나²* R * t
J = (2²) (150) (7) = (4) (150) (7) = 4200J

4200 줄의 열이 생성됩니다.

예 2. 150W, 1500J의 저항에서 그것을 알고 있다면 회로를 통해 순환하는 전류를 계산하십시오.

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

회로 전류는 2.5A입니다.

예제 3. 전류가 1.25A이고 시간이 4.5 초이고 생성 된 열이 1458J라는 것을 알고 있다면 도체의 저항을 계산하십시오.

J = 1458J
나는 = 1.2A
R =?
t = 4.5 초
R = (J) / (나²* t)
R = (1458) / (1.2²) (4.5) = (1458) / (1.44) (4.5) = (1458) / (6.48) = 225W

도체의 저항은 225 Ohms입니다.

예 4. 전류가 500mA이면 도체의 저항이 125W이고 생성 된 열이 31.25J이면 회로가 연결된 시간을 계산합니다.

J = 31.25 J
나는 = 500mA = 0.5A
R = 125W
t =?
t = (J) / (나²* R)
t = (31.25) / (0.5²) (125) = (31.25) / (0.25) (125) = (31.25) / (31.25) = 1 초

회로는 1 초 동안 연결됩니다.