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電流的熱功率及其實際應用
導體加熱的原因在於,在顆粒與 金屬 元素的分子 晶格 的離子的順序碰撞的情況下,在其中移動的電子的能量(換句話說,電流的能量)被轉換成溫暖的能量或Q,從而形成“熱功率”的概念。
使用國際SI系統測量電流,應用焦耳(J), 電流 定義為“瓦特”(W)。 在實踐中離開系統,可以使用衡量當前操作的系統外單位。 其中瓦特小時(W×h),千瓦時(千瓦小時)。 例如,1W×h表示具有1瓦的特定功率和1小時的持續時間的電流的操作。
如果電子從金屬沿著固定導體移動,在這種情況下,所產生的電流的所有有用功分散到金屬結構的加熱中,並且根據能量守恆定律的規定,可以用公式Q = A = IUt = I 2描述 Rt =(U 2 / R)* t。 這種關係準確地表達了著名的焦耳 - 蘭茨法。 歷史上,科學家D.Joule在19世紀中葉是首先確定的,與此同時,另一位科學家E.Lenz也獨立於他。 1873年由俄羅斯工程師A. Ladyginym普通白熾燈發明的技術性能的實際應用。
電流的熱功率用於許多電器和工業設備,即熱測量裝置,加熱型電爐,電焊和庫存設備,具有電加熱效應的家用電器 - 鍋爐,烙鐵,水壺,熨斗都非常普遍。
它在食品工業中發現了熱效應。 使用的份額很高,使用電接觸加熱的可能性,這保證了熱功率。 這是由於其影響食品的當前及其熱功率具有一定程度的阻力,導致其均勻加熱。 可以舉一個如何製作香腸的例子:通過特殊的分配器,碎肉進入金屬形式,其壁同時作為電極。 這確保了產品的整個面積和體積均勻的加熱均勻性,保持了設定溫度,保持了食品的最佳生物學價值,連同這些因素,技術工作的持續時間和能量消耗仍然是最小的。
電流(ω)的具體熱 功率 (換句話說,在一定時間內單位體積釋放 的熱量 )計算如下。 導體(dV)的基本圓柱體積,橫嚮導體部分dS, 與電流方向 平行的長度dl , 電阻形成方程式R = p(dl / dS),dV = dSdl。
根據焦耳 - 朗定律的定義,對於我們所用體積的給定時間(dt),熱水平將等於dQ = I 2 Rdt = p(dl / dS)(jdS) 2 dt = pj 2 dVdt。 在這種情況下,ω=(dQ)/(dVdt)= pj 2,並且使用歐姆定律建立電流密度j =γE和關係p = 1 /γ,我們立即獲得表達式ω= jE =γE2 .在差分表格給出了焦耳 - 蘭茨法律的概念。
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