Када електрична струја протиче кроз потрошач, електрична енергија се трансформише у механички рад, у топлотну, светлосну или у неки други вид енергије и при томе ел. струја врши рад. Речено је да је рад који се изврши приликом померања наелектрисане честице из једне у другу тачку електричног поља једнак производу количине наелектрисања и разлике потенцијала (напона) између тих тачака: A = q · U. Количину наелектрисања можемо изразити преко формуле која одређује вредност електричне струје:
Рад електричне струје у неком делу кола једнак је производу напона на крајевима тог дела кола, вредности електричне струје и времена њеног протицања.
Јединица за рад је џул [J]. [J] = [V] · [A] · [s]
Јединица за рад је џул [J]. [J] = [V] · [A] · [s]
Јединица за снагу је ват [W]. [W] = [V] · [A]
Снага електричне струје се мери ватметром. Ватметар је мерни инструмент који представља комбинацију амперметра и волтметра.
Утрошена електрична енергија једнака је раду који изврши електрична струја.
Јединица за електричну енергију иста је као и јединица за рад – џул [J].
Јединица за електричну енергију може изразити и као: [J] = [W] · [s] = [Ws].
1kWh=1000W·3600s=360000Ws=3,6·106 Ws=3,6·106 J
Снага електричне струје се мери ватметром. Ватметар је мерни инструмент који представља комбинацију амперметра и волтметра.
Утрошена електрична енергија једнака је раду који изврши електрична струја.
Јединица за електричну енергију иста је као и јединица за рад – џул [J].
Јединица за електричну енергију може изразити и као: [J] = [W] · [s] = [Ws].
1kWh=1000W·3600s=360000Ws=3,6·106 Ws=3,6·106 J
При протицању струје кроз метални проводник долази до његовог загревања. Знамо да ел струја приликом протицања кроз проводник врши рад, при чему се електрична енергија трансформише у неки други вид енергије. До загревања проводника долази јер се електрична енергија претвара у топлотну (унутрашњу) енергију проводника.
Електрони се приликом свог усмереног кретања сударају с јонима кристалне решетке у проводнику и тако им предају део своје енергије. При том осциловање јона који се налазе у чворовима кристалне решетке постаје интензивније, услед чега расте температура. Тада долази до загревања проводника. Током овог процеса у једном тренутку престаје повећање унутрашње енергије па и температуре проводника, иако он и даље прима енергију на рачун рада ел. струје. То се објашњава тиме што проводник истовремено ослобађа топлоту и предаје је околним телима. Џул–Ленцов закон одређује количину топлоте која се ослободи у проводнику када кроз њега протиче електрична струја.
Електрони се приликом свог усмереног кретања сударају с јонима кристалне решетке у проводнику и тако им предају део своје енергије. При том осциловање јона који се налазе у чворовима кристалне решетке постаје интензивније, услед чега расте температура. Тада долази до загревања проводника. Током овог процеса у једном тренутку престаје повећање унутрашње енергије па и температуре проводника, иако он и даље прима енергију на рачун рада ел. струје. То се објашњава тиме што проводник истовремено ослобађа топлоту и предаје је околним телима. Џул–Ленцов закон одређује количину топлоте која се ослободи у проводнику када кроз њега протиче електрична струја.
Ова формула је Џул–Ленцов закон, који гласи: Количина топлоте која се ослободи у проводнику кроз који протиче електрична струја бројно је једнака производу квадрата електричне струје, електричне отпорности проводника и времена протицања те струје. Ова формула је погодна за израчунавање кад су отпорници редно везани јер је јачина струје једнака у свим отпорницима.
|
Ова формула се користи кад су отпорници паралелно везани јер је U исти на свим отпорницима.
Пошто су до овог закона истовремено и независно један од другог дошли енглески физичар Џул Џемс Прескот (Joule James Prescott) и руски физичар Емил Хајнрих Фридрих Ленц (Emil Heinrich Friedrich Lenz), закон је у част оба научника добио име Џул–Ленцов.
Пошто су до овог закона истовремено и независно један од другог дошли енглески физичар Џул Џемс Прескот (Joule James Prescott) и руски физичар Емил Хајнрих Фридрих Ленц (Emil Heinrich Friedrich Lenz), закон је у част оба научника добио име Џул–Ленцов.
Примена:
1. Грејач се налази у свим уређајима који служе за загревање ( грејалица, пегла, бојлер, штедњак...). Праве се од отпорних жица увијених у спиралу са великом специфичном отпорношћу. 2. Термостат се налази у штрдњаку, бојлеру, пегли,...и служи за одржавање сталне температуре. Основни део термостата је биметална трака. Она се услед загревања издужује, тако да је издужење њеног горњег дела мање од издуженог доњег дела, јер је састављена од 2 метала који се различито шире. Због тога се она савија навише и помера се од контакта те се прекида струјно коло. Тада се она хлади јер кроз њу не протиче више струја, и исправља, поново се затвара струјно коло. Тако је омогућено аутоматско укључивање и искључивање струјног кола. |
3. Осигурачи се везују у коло да не би дошло до пожара када се јачина струје нагло повећа и проводник се прекомерно загреје тако да се изолација проводника отопи. Осигурачи имају танку топљиву жицу чија је дебљина прорачуната да може да „издржи“ ону јачину ел. струје која је у њему. Када се јачина струје повећа жица се истопи, чиме се коло прекида. Аутоматски осигурачи имају у себи биметалну траку.