Emilis Христианович Ленц (1804 - 1865) - rusųgarsus fizikas. Jis yra vienas iš elektromechanikos įkūrėjų. Jo vardas yra susijęs su įstatymo nustatymu, kuris nustato indukcinės srovės kryptį, ir įstatymą, kuris nustato elektros srovę laidiniame srovėje.
Кроме того, Эмилий Ленц и английский учёный-физик Džaulio studijuoja eksperimentiškai šiluminę veiksmų srovę, nepriklausomai vienas nuo kito, atidarytas pagal kurią šilumos kiekis, kuris yra išleistas dirigentu bus tiesiogiai proporcingas elektros srovė teka per laidininko, jo varžos ir laiko aikštėje, kurio metu elektros srovė būtų palaikoma pastovi dirigente.
Šis įstatymas vadinamas Džoule-Lenco įstatymu, formulė išreiškia tai taip:
Q = kl²Rt, (1)
где Q – количество выделившейся теплоты, l – ток, R - laidininko atsparumas, t - laikas; kiekis k vadinamas darbo terminiu ekvivalentu. Šio kiekio skaitinė vertė priklauso nuo vienetų pasirinkimo, kuriame išmatuojami likę kiekiai formulėje.
Jei šilumos kiekis, išreikštas kalorijomis, yra srovėamperose, atsparumas omis ir laikas sekundėmis, tada k lygus 0,24. Tai reiškia, kad 1A srovėje esantis laidas, kurio atsparumas 1 omas, 1 sekundę skleidžia šilumos kiekį, kuris yra lygus 0,24 kcal. Remiantis šiais duomenimis, laidininko išleidžiamų kalorijų šilumos kiekis gali būti apskaičiuojamas pagal formulę:
Q = 0,24l²Rt.
В системе единиц СИ энергия, количество теплоты и darbas matuojamas vienetais - džauliais. Todėl proporcingumo koeficientas Joule-Lenz įstatyme yra lygus vienam. Šioje sistemoje „Joule-Lenz“ formulė yra tokia:
Q = l²Rt. (2)
Joule-Lenz įstatymas gali būti išbandytas pagal patirtį.Viela praeina per vielos spiralę, panardintą į skysčio, įpiltą į kalorimetrą. Tada skaičiuojamas kalorimetrą išleidžiamos šilumos kiekis. Apvijų varža žinoma iš anksto, srovė matuojama ampermetru ir laikmačiu. Keisdami srovę grandinėje ir naudodamiesi skirtingomis spiralėmis, galite patikrinti Joule-Lenz įstatymą.
Remiantis Ohmo įstatymu
I = U / R,
Pakeičiant srovės reikšmę (2), gauname naują Joule-Lenz įstatymo formulės išraišką:
Q = (U² / R) t.
Formulė Q = l²Rt yra patogi naudoti skaičiuojantserijos jungtimi susidariusios šilumos kiekis, nes šiuo atveju visų laidininkų elektros srovė yra tokia pati. Todėl, kai vyksta kelių laidininkų jungtis, kiekvienam iš jų bus priskirtas toks šilumos kiekis, kuris yra proporcingas laidininko atsparumui. Pavyzdžiui, jei derinate tris iš eilės tokio pat dydžio laidus - varį, geležį ir nikelį, tada didžiausias šilumos kiekis bus išleistas iš nikelio, nes jo specifinis atsparumas yra didžiausias, jis yra stipresnis ir šildomas.
Jei laidininkai yra prijungti lygiagrečiai, tadaelektros srovė jose bus skirtinga, o įtampa tokių laidų galuose yra tokia pati. Šį sujungimą sukeliančios šilumos kiekio apskaičiavimas geriausiai atliekamas naudojant formulę Q = (U² / R) t.
Ši formulė rodo, kad prijungus lygiagrečiai, kiekvienas laidininkas sukurs tokį šilumos kiekį, kuris bus atvirkščiai proporcingas jo laidumui.
Jei prijungiate tris vienodą vielos storį -varis, geležis ir nikelis - lygiagrečiai viena kitai ir leisdami tekėti per juos, didžiausią šilumos kiekį išleis vario viela, ir jis bus daugiau šilumos nei kiti.
Беря за основу закон Джоуля – Ленца, производят įvairių elektros apšvietimo įrenginių, šildymo ir šildymo prietaisų skaičiavimas. Taip pat plačiai naudojamas elektros energijos keitimas į šilumą.
