Transcript Dzul-Lencov zakon

DZUL-LENCOV ZAKON
Milos Kitanovic II2
Kada kroz zicu protice elektricna struja moze se
primetiti da se ona zagreva,npr ako kroz zicu
od gvozdja prolazi struja od nekoliko ampera
ona ce se crveno usijati,a ako je struja jaca
moze se cak i istopiti.To znaci da se na zici
oslobodila neka kolicina toplote,a ta toplota se
moze i izracunati.
• Ako kroz provodnik otpora R tece konstantna
struja jacine I za vreme t, kroz bilo koji poprecni
presek provodnika prodje naelektrisanje q=I*t.Na
to naelektrisanje u provodniku deluju samo
elektrostaticke sile-one na naelektrisanje izvrse
rad:
•
A=q*u=ItU ,gde je U napon
na krajevima provodnika.
• Kako je na osnovu omovog zakona U=IR dobija se
A=I²Rt
• Rad elektricnih sila jednak je oslobodjenoj toploti
na provodniku,jer nema nikakvih drugih
energetskih transformacija Q=A
•
Q=I²Rt
• Ovim je izrazen Dzul-Lencov zakon koji
glasi:kolicina toplote oslobodjena u nekom
provodniku pri proticanju el.struje direktno je
proporcionalna kvadratu jacine struje.
• Dzul-Lencov zakon moze se izraziti i sledecim
formulama:
•
Q=UIt
Q=U²/Rt
• Do ovog zakljucka su jos u 19 veku na osnovu
eksperimenta nezavisno jedan od drugog dosli
Engleski fizicar Dzul i Ruski fizicar Lenc.
Dzul Dzejms Preskot (Joule James
Prescot,1818-1889)
Bio je bogati vlasnik pivara u Mancesteru,ali se bavio i
amaterski fizikom.Skoro 40 godina vrsio je ekperimente
da bi otkrio prirodu toplote,ustanovio je mehanicki
ekvivalent toplote i zakon odrzanja i uzajamnog
pretvaranja energije,u njegovu cast jedinica za energiju
odn.rad nazvana je Dzul.Ovi njegovi rezultati su puno
doprineli definisanju prvog principa termodinamike.Sa
Lordom Kelvinom je razvijao temperaturnu skalu.
Heinrih Friedrich Emil Lenz (18041865)
• Ruski fizicar i elektrotehnicar,po zavrsenim
studijama bio je profesor fizike u mnogim
skolama,a kasnije i profesor univerziteta u
Petrogradu.Lenc je proucavao svojstva elektromagneta i postavio pravilo o smeru indukovane
struje koje i danas nosi njegovo ime-Lencovo
pravilo.Autor je niza radova iz oblasti fizicke
geografije.
• Pojava pretvaranja el.energije u toplotu nasla
je primenu u mnogim uredjajima bez kojih se
danasnji zivot ne bi mogao zamisliti.To su
sijalica,pegla,grejalica,sporet,fen,bojler,itd.
Sijalica
U njoj se elektricna energija pretvara u toplotu i
svetlost.Vlakno sijalice mora da ima osim velikog otpora i
visoku tacku topljenja jer pri zagrevanju temperatura vlakna
dostigne vrednost od oko 3000 ̊C,zbog toga se vlakno
najcesce izradjuje od Volframa cija je tacka topljenja znatno
visa.Da bi se smanjila oksidacija vlakna,balon sijalice se
puni nekim inertnim gasom ili azotom pod malo manjim
pritiskom od atmosferskog.U obicnoj sijalici utrosi se svega
10% el.energije za svetlost dok se 90% pretvori u
toplotu.Zbog toga se danas prave drugacije sijalice od
klasicnih,gde je gubitak el.energije na toplotu znatno manjitzv.sijalice stedise.