אמילי כריסטיאן לנץ (1804 - 1865) - רוסיתפיסיקאי מפורסם. הוא אחד ממקימי ההנדסה החשמלית. שמו קשור לגילוי החוק הקובע את כיוון הזרם, ואת החוק שקובע את השדה החשמלי במוליך עם זרם.
בנוסף, אמיליה Lentz ואת הפיזיקאי האנגליJoule, שחקר את ההשפעות התרמיות הנוכחיות, גילה באופן עצמאי את החוק לפיו כמות החום המשתחררת במוליך תהיה ביחס ישר לריבוע של זרם חשמלי העובר דרך המנצח, ההתנגדות שלו ואת הזמן שבו זרם חשמלי נשמר קבוע במנצח.
חוק זה נקרא חוק ג'ול-לנץ, הנוסחה מבטאת אותו כך:
Q = kl²Rt, (1)
где Q – количество выделившейся теплоты, l – ток, R היא ההתנגדות של המנצח, לא הזמן; הערך של k נקרא המקבילה התרמית של העבודה. הערך המספרי של כמות זו תלוי בבחירת היחידות בהן מתבצעות המדידות של הכמויות הנותרות הכלולות בנוסחה.
אם כמות החום הנמדדת בקלוריות, הזרםב amperes, התנגדות ohms, ואת הזמן בשניות, אז k שווה באופן מספרי 0.24. משמעות הדבר היא כי הנוכחי ב 1A פולט במוליך, אשר יש התנגדות של 1 Ohm, למשך שנייה אחת את כמות החום, אשר שווה 0.24 קק"ל. על בסיס זה, כמות החום הקלוריות שפורסמו במוליך יכול להיות מחושב על ידי הנוסחה:
ש = 0.24l² Rt.
במערכת SI של אנרגיה, כמות החום והעבודה נמדדת ביחידות - ג'ואלים. לכן מקדם המידתיות בחוק ג'ול-לנץ שווה לאחדות. במערכת זו הנוסחה של ג'ול-לנץ יש את הצורה:
ש = l²Rt. (2)
ניתן לבחון ניסוי את חוק ג'ול-לנץ.זרם מועבר דרך ספירלת תיל שקועה בנוזל שנשפך בקלורימטר. לאחר מכן, מחושב כמות החום המשתחררת בקלורימטר. ההתנגדות של הסליל ידועה מראש, הזרם נמדד על ידי מד זרם וזמן על ידי שעון עצר. על ידי שינוי הזרם במעגל ושימוש בספירלות שונות, תוכלו לבדוק את חוק Joule-Lenz.
מבוסס על חוק אוהם
I = U / R,
באמצעות החלפת הערך הנוכחי לנוסחה (2), אנו מקבלים ביטוי חדש לנוסחה לחוק ג'ול - לנץ:
ש = (U² / R) t.
נוח להשתמש בנוסחה Q = l²Rt בעת חישובכמות החום המשתחררת במהלך חיבור הסדרות, מכיוון שבמקרה זה הזרם החשמלי בכל המוליכים זהה. לכן, כאשר מתרחש חיבור סדרתי של מספר מוליכים, בכל אחד מהם יוקצה כמות חום כזו שהיא פרופורציונאלית להתנגדות המוליך. אם אתה מחבר, למשל, שלושה חוטים באותו גודל בסדרה - נחושת, ברזל וניקל, אז הכמות הגדולה ביותר של החום תשתחרר מהניקל, מכיוון שההתנגדות שלו היא הגדולה ביותר, היא חזקה יותר ומתחממת.
אם המוליכים מחוברים במקביל, אזהזרם החשמלי בתוכם יהיה שונה, והמתח בקצוות של מוליכים כאלה זהה. חישוב כמות החום שישוחרר במהלך חיבור כזה נעשה בצורה הטובה ביותר באמצעות הנוסחה Q = (U² / R) t.
פורמולה זו מראה כי בחיבור מקביל, כל מוליך יפלט כמות חום כזו אשר תהיה ביחס הפוך למוליכות שלו.
אם אתה מחבר שלושה מאותו עובי החוט -נחושת, ברזל וניקל - במקביל זה לזה ומעביר זרם דרכם, אז הכמות הגדולה ביותר של החום תשתחרר בחוט הנחושת, היא תחמם יותר מהאחרות.
על בסיס חוק ג'ול-לנץ, תוצרתחישוב מתקני תאורה חשמליים שונים, מכשירי חימום וחימום. המרה של חשמל לאנרגיית חום משמשת גם היא רחבה.
