導体が加熱される理由は、金属元素の分子格子のイオンと粒子が連続して衝突する過程でその中を移動する電子のエネルギー(言い換えれば、電流のエネルギー)は、暖かいタイプのエネルギー、つまりQに変換されます。 「火力」の概念がどのように形成されるか。
電流の仕事は、国際的なを使用して測定されますSI単位系にジュール(J)を適用すると、現在の電力は「ワット」(W)として定義されます。実際のシステムとは別に、電流の仕事を測定する非システムユニットを使用することもできます。その中で、ワット時(W×h)、キロワット時(kW×hと略記)。たとえば、1 W×hは、1ワットの特定の電力と1時間の持続時間の電流の仕事を示します。
電子が静止に沿って移動する場合金属製の導体、この場合、生成された電流のすべての有用な仕事は、金属構造の加熱に分配され、エネルギー保存の法則の規定に基づいて、これは式Q = A =で表すことができます。 IUt = I2Rt =(U2/ R)* t。このような関係は、よく知られているジュール-レンツの法則を正確に表しています。歴史的に、それは19世紀半ばに科学者D.ジュールによって最初に経験的に決定され、同時に、彼とは無関係に、別の科学者E.レンツによって決定されました。火力発電は、1873年にロシアのエンジニアA. Ladyginが通常の白熱灯を発明して以来、技術的性能に実用化されています。
電流の火力は多くの場所で使用されています電気器具および産業設備、すなわち、熱測定装置、加熱タイプの電気ストーブ、電気溶接および在庫設備では、電気加熱効果を備えた家庭用電化製品が非常に一般的である-ボイラー、はんだごて、やかん、アイロン。
食品に熱効果があることに気付く業界。利用率が高いため、電気接点加熱の可能性があり、火力を保証します。これは、電流とその熱出力が、ある程度の抵抗を持つ食品に影響を与え、その中で均一な加熱を引き起こすという事実によるものです。例として、ソーセージの製造方法があります。特別なディスペンサーを介して、ひき肉が金型に入り、その壁が同時に電極として機能します。ここでは、製品の全面積と体積にわたって一定の加熱の均一性が保証され、設定温度が維持され、食品の最適な生物学的価値が維持され、これらの要因とともに、技術的作業の期間とエネルギー消費が維持されます最低。
電流の比火力(ω)、言い換えれば、ある単位時間に単位体積で放出される熱量は、次のように計算されます。断面導体断面積dS、電流の方向に平行な長さdl、および抵抗を持つ導体の基本的な円筒形の体積(dV)は、方程式R = p(dl / dS)、dV = dSdlです。
ジュール-レンツの法則の定義によれば、私たちが取った体積の割り当てられた時間(dt)で、dQ = Iに等しい熱レベルが放出されます。2Rdt = p(dl / dS)(jdS)2dt = pj2dVdt。この場合、ω=(dQ)/(dVdt)= pj2 そして、ここでオームの法則を適用して電流密度j =γEと関係p = 1 /γを確立すると、すぐに式ω= jE =γEが得られます。2. これは、ジュール-レンツの法則の概念を微分形式で示します。