තාක්ෂණය

ජූල්ගේ නීතියේ උණුසුම "යෙදුම් - අභ්‍යාස"

විද්‍යුත් ධාරාවක් හරහා සංසරණය වන විට නිපදවන බලපෑම ජූල් අධ්‍යයනය කළේය කොන්දොස්තරවරයකු වන අතර සුප්‍රසිද්ධ ජූල් නීතියෙන් එය ස්ථාපිත කර ඇත. විද්‍යුත් ආරෝපණය සන්නායකයක් හරහා ගමන් කරන විට ඉලෙක්ට්‍රෝන තාපය ජනනය කරන එකිනෙකා සමඟ ගැටෙන්න.

ජූල් ආචරණය භාවිතා කිරීම, බහු ගෘහ උපකරණ සහ කාර්මික උපකරණ නිර්මාණය කර ඇති අතර එහිදී විද්‍යුත් කුකර් සහ යකඩ වැනි මෙම මූලධර්මය මඟින් විද්‍යුත් ශක්තිය තාපය බවට පරිවර්තනය වේ.

තාපය හරහා බලශක්ති පාඩු අවම කිරීම සඳහා උපකරණ සැලසුම් කිරීමේදී ජූල්ස් නියමය භාවිතා වේ.

ජේම්ස් ජූල් ගැන ටිකක් දැන ගැනීම:

ජේම්ස් ප්‍රෙස්කොට් ජූල් (1818-1889)
ඔහු බ්‍රිතාන්‍ය භෞතික විද්‍යා ist යෙකු වූ අතර තාප ගති විද්‍යාව, බලශක්තිය, විදුලිය සහ චුම්භකත්වය පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කළේය.
විලියම් තොම්සන් සමඟ එක්ව ඔවුන් ඊනියා ජූල් - තොම්සන් ආචරණය සොයා ගත් අතර එමඟින් ඔවුන් පෙන්නුම් කළේ බාහිර වැඩ කිරීමකින් තොරව ප්‍රසාරණය වන විට වායුවක් සිසිල් කළ හැකි බවයි. එය වර්තමාන ශීතකරණ සහ වායුසමීකරණ යන්ත්‍ර සංවර්ධනය කිරීමේ මූලික මූලධර්මයකි. ඔහු කෙල්වින් සාමිවරයා සමඟ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්ව පරිමාණයක් වර්ධනය කිරීමට කටයුතු කළ අතර වායූන්ගේ චාලක සිද්ධාන්තය පැහැදිලි කිරීමට උපකාරී විය.
ඔහුගේ ගෞරවය පිණිස ජාත්‍යන්තර බලශක්ති, තාපය හා වැඩ ඒකකය වන ජූල් නම් කරන ලදී. [1]

ජූල්ගේ නීතිය

ජූල්ගේ නීතියෙන් යෝජනා කරන්නේ කුමක්ද?

මූලද්‍රව්‍යයක් හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ගලා යන විට සමහර ශක්තිය තාපය ලෙස විසුරුවා හරිනු ලැබේ. ජූල්ගේ නියමය මඟින් මූලද්‍රව්‍යයක් තුළ විසුරුවා හරින තාප ප්‍රමාණය තීරණය කිරීමට අපට ඉඩ සලසයි. රූපය 1 බලන්න.

සන්නායකයක විද්‍යුත් ධාරාවේ බලපෑම හේතුවෙන් තාපය විසුරුවා හැරීම
citeia.com (අත්තික්කා 1)

සන්නායකයක් තුළ ජනනය වන තාපය (Q) එහි විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය R ට සමානුපාතික වන අතර එය හරහා ගමන් කරන ධාරාවේ වර්ගයට හා කාල පරතරයට ජූල් නියමය පවසයි. රූපය 2 බලන්න.

ජූල්ගේ නීතිය
citeia.com (අත්තික්කා 2)

ජූල්ගේ නීතියේ ගණිතමය ප්‍රකාශනය

මූලද්‍රව්‍යයක් තුළ විසුරුවා හරින තාපය, එය හරහා සංසරණය වන විට, රූප සටහන 3 හි ගණිතමය ප්‍රකාශනය මගින් දෙනු ලැබේ. මූලද්‍රව්‍යය හරහා සංසරණය වන විද්‍යුත් ධාරාවේ වටිනාකම, එහි විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධය සහ කාල පරතරය දැන ගැනීම අවශ්‍ය වේ. කාලය. [දෙක].

ජූල්ගේ නීතියේ ගණිතමය ප්‍රකාශනය
citeia.com (අත්තික්කා 3)

මූලද්‍රව්‍යයක තාප අලාභය අධ්‍යයනය කරන විට, එය සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රකාශ වන්නේ ජූල් වෙනුවට “කැලරි” ඒකකයේ තාපය විසුරුවා හැරීමෙනි. රූප සටහන 4 හි දැක්වෙන්නේ කැලරි වල තාප ප්‍රමාණය තීරණය කිරීමේ සූත්‍රයයි.

තාප ප්රමාණය, කැලරි වලින්
citeia.com (අත්තික්කා 4)

උණුසුම සිදුවන්නේ කෙසේද?

සන්නායකයක් හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ගලා යන විට, විද්‍යුත් ආරෝපණය සන්නායකයේ පරමාණු සමඟ ගැටෙන විට ඒවා හරහා ගමන් කරයි. මෙම කම්පන හේතුවෙන් ශක්තියේ කොටසක් තාපය බවට පරිවර්තනය වන අතර සන්නායක ද්‍රව්‍යයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යයි. 5 වන රූපය බලන්න.

ඉලෙක්ට්රෝන වල ision ට්ටනය උණුසුම නිපදවයි
citeia.com (අත්තික්කා 5)

ධාරාව වැඩි වන තරමට උෂ්ණත්වය වැඩි වන අතර තාපය වැඩි වේ. සන්නායකයක් හරහා ගලා යන විද්‍යුත් ධාරාව මගින් නිපදවන තාපය යනු සන්නායකයේ ප්‍රතිරෝධය ජය ගැනීමේදී ධාරාව විසින් කරනු ලබන කාර්යයේ මිනුමකි.

විද්‍යුත් ආරෝපණය ගෙනයාමට වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයක් අවශ්‍ය වේ. වෝල්ටීයතා ප්‍රභවය වැඩි තාපයක් විසුරුවා හැරිය යුතුය. කොපමණ තාපයක් නිපදවන්නේද යන්න තීරණය කිරීමෙන් ඔබට වෝල්ටීයතා ප්‍රභවය කොපමණ ශක්තියක් සැපයිය යුතුද යන්න තීරණය කළ හැකිය.

ජූල්ගේ නීති අයදුම්පත්

තාපදීප්ත බල්බ වල ජූල් ආචරණය

තාපදීප්ත බල්බ සාදනු ලබන්නේ වීදුරු බල්බයක ඉහළ ද්‍රවාංක ටංස්ටන් සූතිකායක් තැබීමෙනි. 500 ºC උෂ්ණත්වයකදී, ශරීර රතු පැහැයෙන් යුත් ආලෝකයක් විමෝචනය කරන අතර උෂ්ණත්වය වැඩි වුවහොත් එය සුදු පැහැයට හැරේ. බල්බයේ සූතිකා 3.000 ºC කරා ළඟා වූ විට සුදු ආලෝකය විහිදේ. ඇම්පියුලය ඇතුළත ඉහළ රික්තයක් සාදා සූතිකා දහනය නොවන පරිදි නිෂ්ක්‍රීය වායුවක් තබනු ලැබේ.

ඉහත සූතිකාමය හරහා ගමන් කරන විට ධාරාව (ජූල් ආචරණය) මඟින් ලබා දෙන තාපය, තාපදීප්ත වීම සඳහා අවශ්‍ය උෂ්ණත්වයට ළඟා වීමට ඉඩ සලසයි, අධික උෂ්ණත්වයකට භාජනය වන විට ආලෝකය විමෝචනය කිරීමට ද්‍රව්‍යවල බලපෑම. රූපය 6 බලන්න.

තාපදීප්ත බල්බ වල ජූල් ආචරණය
citeia.com (අත්තික්කා 6)

වැඩි ප්‍රමාණයක් සඳහා නිවැරදි බල්බය තෝරා ගැනීම වැදගත්ය බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව. තාපදීප්ත බල්බ වල උපරිම ශක්තියෙන් 15% ක් පමණක් භාවිතා වන අතර ඉතිරි විදුලි ශක්තිය තාපයෙන් විසුරුවා හරිනු ලැබේ. ඊයම් බල්බ වල 80 සිට 90% දක්වා සැහැල්ලු ශක්තියක් බවට පරිවර්තනය වේ, තාප ස්වරූපයෙන් විසුරුවා හරින විට නාස්ති වන්නේ 10% ක් පමණි. ලාඩ් බල්බ හොඳම විකල්පය වන අතර වැඩි බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ අඩු විදුලි පරිභෝජනයක් ඇත. රූපය 7 බලන්න. [3]

ජූල් ආචරණය - බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව
citeia.com (අත්තික්කා 7)

1 ව්යායාම

100 W, 110 V තාපදීප්ත බල්බයක් සඳහා, තීරණය කරන්න:
අ) බල්බය හරහා ගලා යන ධාරාවේ තීව්‍රතාවය.
b) එය පැයකට පරිභෝජනය කරන ශක්තිය.

විසඳුම:

a) විදුලි ධාරාව:

විදුලි බලයේ ප්‍රකාශනය භාවිතා වේ:

ලිපිය බැලීමට අපි ඔබට ආරාධනා කරන්නෙමු වොට්ගේ නීති ශක්තිය

වොට් නීතියේ බලය (යෙදුම් - අභ්‍යාස) ලිපි කවරය
citeia.com

විදුලි බල සූත්‍රය
citeia.com

ඕම් නියමය අනුව බල්බයේ විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධයේ වටිනාකම ලබා ගනී:

ලිපිය බැලීමට අපි ඔබට ආරාධනා කරන්නෙමු ඕම්ගේ නීතිය සහ එහි රහස්

ෆෝමියුලා ඕම්ගේ නියමය
ෆෝමියුලා ඕම්ගේ නියමය
b) පැයකට බලශක්තිය පරිභෝජනය කිරීම

බෝල්බයේ විසුරුවා හරින තාප ප්‍රමාණය ජූල් නියමය මගින් තීරණය වේ

බලශක්ති සූත්‍රය පැයකට පරිභෝජනය කරයි
බලශක්ති සූත්‍රය පැයකට පරිභෝජනය කරයි

1 කිලෝවොට්-පැය = 3.600.000 ජූල් නම්, පැයකට පරිභෝජනය කරන ශක්තිය:

Q = 0,002 kWh

ප්රතිඵලය:

i = 0,91 ඒ; Q = 0,002 kWh

ජූල් ආචරණය - විද්‍යුත් ශක්තිය සම්ප්‍රේෂණය හා බෙදා හැරීම

බලාගාරයක ජනනය වන විද්‍යුත් ශක්තිය සන්නායක කේබල් මගින් ප්‍රවාහනය කරනු ලබන්නේ පසුකාලීනව නිවාස, ව්‍යාපාර සහ කර්මාන්ත සඳහා ය. [4]

ධාරාව සංසරණය වන විට, ජූල් ආචරණය මගින් තාපය විසුරුවා හරින අතර පරිසරයට ශක්තියෙන් කොටසක් අහිමි වේ. ධාරාව වැඩි වන තරමට තාපය විසුරුවා හරිනු ලැබේ. බලශක්ති අලාභය වළක්වා ගැනීම සඳහා, ධාරාවන් අඩු ධාරාවකින් සහ 380 kV ඉහළ වෝල්ටීයතාවයකින් ප්‍රවාහනය කෙරේ. මෙය විද්‍යුත් ශක්තිය ප්‍රවාහනයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරයි. උපපොළවල් සහ ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් වලදී ඒවායේ අවසාන භාවිතය 110 හෝ 220 වෝල්ට් සඳහා 25 V සහ 220 V දී වෝල්ටීයතා මට්ටම් දක්වා අඩු කරනු ලැබේ). 8 වන රූපය බලන්න.

ජූල් ආචරණය - බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව
citeia.com (අත්තික්කා 8)

බොහෝ උපකරණවල ජූල් ආචරණය භාවිතා වන අතර එහිදී විද්‍යුත් ශක්තිය තාප බවට පරිවර්තනය වේ, එනම් විදුලි යකඩ, ජල තාපක, ෆියුස්, ටෝස්ටර්, විදුලි උදුන යනාදිය. 9 වන රූපය බලන්න.

ජූල් ආචරණය භාවිතා කරන උපකරණ
citeia.com (අත්තික්කා 9)

2 ව්යායාම

400W විදුලි යකඩයක් විනාඩි 10 ක් භාවිතා කරයි. යකඩ 110 V විදුලි අලෙවිසැලකට සම්බන්ධ වී ඇති බව දැන, තීරණය කරන්න:

අ) යකඩ හරහා ගලා යන ධාරාවේ තීව්‍රතාවය.
ආ) යකඩ මගින් විසුරුවා හරින තාප ප්‍රමාණය
.

විසඳුම:

විදුලි ධාරාව

විදුලි බලයේ ප්‍රකාශනය භාවිතා වේ:

p = vi

විදුලි බලය
සූත්‍ර විදුලි බලය

ඕම් නියමය අනුව බල්බයේ විද්‍යුත් ප්‍රතිරෝධයේ වටිනාකම ලබා ගනී:

ඕම්ගේ නීති සූත්‍රය
ඕම්ගේ නීති සූත්‍රය

තාපය

ජූල්ගේ නියමය මඟින් තහඩුව තුළ විසුරුවා හරින තාප ප්‍රමාණය තීරණය වේ. විනාඩියකට තත්පර 60 ක් තිබේ නම්, විනාඩි 10 = 600 s.

ජූල්ගේ නීති සූත්‍රය
ජූල්ගේ නීති සූත්‍රය

1 කිලෝවොට්-පැය = 3.600.000 ජූල් නම්, නිකුත් කරන තාපය:

Q = 0,07 kWh

නිගමනය

සන්නායකයක් හරහා සංසරණය වන විට විද්‍යුත් ධාරාවක් මඟින් නිපදවන තාපය ධාරාවේ තීව්‍රතාවයේ වර්ගයට directly ජුව සමානුපාතික වන බවත්, ප්‍රතිරෝධය මෙන් දෙගුණයක් සහ ධාරාව සංසරණය වීමට ගතවන කාලය ගැන ජූල්ස් නියමය පවසයි. ජූල්ට උපහාර දැක්වීම සඳහා ජාත්‍යන්තර ක්‍රමයේ බලශක්ති ඒකකය දැන් “ජූල්” ලෙස හැඳින්වේ.

බොහෝ උපාංග “ජූල් ආචරණයඋදුන්, උදුන, ටෝස්ටර්, තහඩු වැනි සන්නායකයක් හරහා ධාරාව ගමන් කිරීමෙන් තාපය ජනනය කිරීමෙන්.

මෙම සිත්ගන්නා මාතෘකාව පිළිබඳ ඔබේ අදහස් සහ ප්‍රශ්න තබන ලෙස අපි ඔබට ආරාධනා කරන්නෙමු.

යොමු කිරීම්

[1][2][3][4]

පිළිතුරක් තබන්න

ඔබේ ඊ-මේල් ලිපිනය පළ කරනු නොලැබේ. අවශ්ය ක්ෂේත්ර දක්වා ඇති ලකුණ *

මෙම වෙබ් අඩවිය ස්පෑම් අඩු කිරීම සඳහා Akismet භාවිතා කරයි. ඔබේ ප්රතිචාර දත්ත සැකසූ ආකාරය ඉගෙන ගන්න.