Преобразование электрической энергии в тепловую

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ

Преобразование электрической энергии в тепловуюЭлектрический ток представляет собой направленное движение электрических частиц. При столкновении движу­щихся частиц с ионами или молекулами вещества кинети­ческая энергия движущихся частиц частично передается ионам или молекулам, вследствие чего происходит нагре­вание проводника. Таким образом, электрическая энергия

преобразуется в тепловую, которая тратится на нагрев провода и рассеивается в окружающую среду.
Скорость преобразования электрической энергии в теп­ловую определяется мощностью:
Р =UI
или, учитывая, что Ir, получаем:
P=UI=I2r.
Электрическая энергия, переходящая в тепловую,
W = Pt = Prt.
Так как в системе СИ единицей количества тепла, так же как и единицей энергии, является джоуль, то выделен­ное в сопротивлении тепло
Q = I2rt. 
Полученное выражение, определяющее соотношение меж­ду количеством выделенного тепла, силой тока, сопротивлением и временем, было найдено в 1844 г. опытным путем русским академиком Э. X. Ленцем и одновре­менно английским ученым Джоулем. Оно известно теперь под названием за­кона Джоуля—Лен­ца: количество тепла ,выделенного током в провод­нике,пропорцио­нально квадрату силы тока,сопро­тивлению проводника и времени прохождения то­к а.
Преобразование электрической энергии в тепло находит полезное применение в разнообразных нагревательных и осветительных приборах и устройствах.

В остальных приборах и устройствах преобразование электрической энергии в тепловую является непроизводи­тельным расходом энергии (потерями), снижающими к. п. д. их. Кроме того, тепло, вызывая нагревание этих устройств,

ограничивает их нагрузку, а при перегрузке повышение температуры может повести к повреждению изоляции или сокращению срока работы установки.
Пример 1-7. Определить количество тепла, выделенное в нагрева­тельном приборе в течение 15 мин, если сопротивление прибора 22 ом, а напряжение сети 110 в.
Сила тока
= 110 : 22 = 5a
Количество тепла, выделенное в приборе,
Q = I2rt = 52 • 22 • 15 • 60 = 49 500 дж.
Статья на тему Преобразование электрической энергии в тепловую