Emiliy Khristianovich Lenz (1804 - 1865) - ruskipoznati fizičar. Jedan je od osnivača elektromehanike. Njegovo je ime povezano s otkrićem zakona koji određuje smjer indukcijske struje i zakona koji određuje električno polje u vodiču sa strujom.
Pored toga, Emilius Lenz i engleski fizičarJoule je eksperimentalno proučavao toplinske učinke struje, neovisno jedan o drugom, otkrio zakon prema kojem će količina topline koja se oslobađa u vodiču biti izravno proporcionalna kvadratu električne struje koja prolazi kroz vodič, njegovom otporu i vremenu tijekom kojeg se električna struja održava konstantnom u dirigentu.
Taj se zakon naziva zakonom Joule-Lenza, njegova formula izražava se kako slijedi:
Q = kl²Rt, (1)
gdje je Q količina oslobođene topline, l je struja,R je otpor vodiča, t je vrijeme; k naziva se ekvivalentom topline rada. Brojčana vrijednost ove količine ovisi o izboru jedinica u kojima se vrše mjerenja preostalih količina uključenih u formulu.
Ako se količina topline mjeri u kalorijama, strujau amperima, otpor u Ohmu i vrijeme u sekundi, tada je k numerički jednak 0,24. To znači da se struja u 1A oslobađa u vodiču koji ima otpor 1 ohm, u jednoj sekundi broj topline, koji iznosi 0,24 kcal. Na temelju toga, količina topline u kalorijama koje se oslobađaju u vodiču može se izračunati formulom:
Q = 0,24l²Rt.
U SI sustavu energije, količina topline irad se mjeri u jedinicama - džoulima. Stoga je koeficijent proporcionalnosti u zakonu Joule-Lenza jednak jedinici. U tom sustavu formula Joule-Lenza ima oblik:
Q = l²Rt. (2)
Zakon Joule-Lenz može se eksperimentalno ispitati.Prolazi struja kroz žičanu spiralu uronjenu u tekućinu izlivenu u kalorimetar. Zatim se izračunava količina topline oslobođene u kalorimetru. Otpor zavojnice poznat je unaprijed, struja se mjeri ampermetrom, a vrijeme štopericom. Promjenom struje u krugu i korištenjem različitih spirala, možete provjeriti Joule-Lenz zakon.
Na temelju Ohmovog zakona
I = U / R,
Zamjenjujući trenutnu vrijednost u formulu (2), dobivamo novi izraz za formulu za Joule - Lenzov zakon:
Q = (U² / R) t.
Pri izračunu je prikladno koristiti formulu Q = l²Rtkoličina topline oslobođene tijekom serijskog spajanja, jer je u tom slučaju električna struja u svim provodnicima jednaka. Stoga, kada dođe do serijskog spajanja nekoliko vodiča, u svakom će se raspodijeliti takva količina topline koja je proporcionalna otporu vodiča. Ako spojite, primjerice, tri žice iste veličine u nizu - bakar, željezo i nikal, tada će se najveća količina topline stvarati iz nikla, budući da je njegova otpornost najveća, jača je i zagrijava se.
Ako su vodiči spojeni paralelno, tadaelektrična struja u njima bit će različita, a napon na krajevima takvih vodiča je isti. Izračun količine topline koja će se osloboditi tijekom takve veze najbolje je obaviti pomoću formule Q = (U² / R) t.
Ova formula pokazuje da će paralelnim spojem svaki provodnik emitirati takvu količinu topline koja će biti obrnuto proporcionalna njegovoj vodljivosti.
Ako spojite tri iste žice debljine -bakar, željezo i nikal - paralelno jedni s drugima i prolaze kroz njih struju, tada će se najveća količina topline oslobađati u bakrenoj žici, a ona će se zagrijavati više od ostalih.
Na temelju zakona Joule-Lenz, proizvoditiproračun raznih instalacija za električnu rasvjetu, uređaje za grijanje i grijanje. Pretvaranje električne energije u toplinsku energiju također se široko koristi.
