Džaulio-Lenco dėsnis
Įveikusi laido varžą, veikia elektros srovė, kurios metu laidoje susidaro šiluma. Laisvieji elektronai judėdami susiduria su atomais ir molekulėmis, o šių susidūrimų metu judančių elektronų mechaninė energija paverčiama šilumine energija.
Šiluminės energijos priklausomybę nuo srovės stiprio laidininke lemia Džaulio-Lenco dėsnis. Kai laidu teka elektros srovė, srovės laidoje generuojamos šilumos kiekis yra tiesiogiai proporcingas srovės, paimtos į antrąją galią, stipriui, laido varžos dydžiui ir srovės trukmei. .
Jei šilumos kiekis žymimas raide Q, srovės stipris a yra A, varža omuose - R ir laikas sekundėmis - t, tada matematiškai Džaulio-Lenco dėsnį galima pavaizduoti taip:
Q = aI2Rt
NSjeigu a = 1, šilumos kiekis Q bus džauliais. NSpa a = 0,24 šilumos kiekis Q gaunamas mažomis kalorijomis. Koeficientas 0,24 pasirodo formulėje, nes 1 A srovė laidoje, kurios varža 1 omas 1 sekundę. išskiria 0,24 mažos kalorijos šilumos. Maža kalorija naudojama kaip šilumos kiekio matavimo vienetas. Maža kalorija yra lygi šilumos kiekiui, kurio reikia 1 g vandens pašildyti 1 °C.
Šį dėsnį 1840 m. nepriklausomai atrado anglų fizikas Jamesas Joule'as ir rusų fizikas Emily Kristianovich Lenz. Šis fizikinis dėsnis lemia šilumos kiekį Q, išsiskiriantį laidininke, kai per jį teka elektros srovė.
Taigi šiluma visada susidaro laidininke, kai juo teka srovė. Tačiau nereikėtų leisti pernelyg kaitinti laidų ir elektros prietaisų, nes tai juos sugadins. Perkaitimas ypač pavojingas, kai trumpas sujungimas laidai, tai yra laidų, tiekiančių elektros energiją vartotojui, elektros jungtyje.
Įvykus trumpajam jungimui, po srove likusių laidų varža dažniausiai būna nereikšminga, todėl srovė pasiekia didelę jėgą ir išsiskiria tiek šilumos, kad sukelia avariją. Siekiant apsaugoti nuo trumpojo jungimo ir perkaitimo, grandinė apima saugiklius… Tai maži plonos vielos ar plokštelės gabalėliai, kurie dega, kai tik srovė pasiekia tam tikrą vertę. Saugiklių pasirinkimas priklauso nuo laidų skerspjūvio ploto.
Taip pat žiūrėkite: Kaip elektros smūgis įkaitina laidą