New Page 1 - آموزش الكترونيكي

سال اول > فصل سوم-الکتریسیته> آموزش

اثر گرمايي جريان الكتريكي

عبور جريان از رساناها باعث افزايش دماي رسانا شده و در اثر اختلاف دما با محيط، یک کیلو وات ساعت چند ژول است مقاومت انرژي مصرفي خود را بـه صورت گرما بـه محيط مي‌دهد. یک کیلو وات ساعت چند ژول است همانطور كه درون تعريف اختلاف پتانسيل ملاحظه شد، انرژي لازم براي شارش بار q ملاحظه شد، انرژي لازم براي شارش بار w = qv بدست مي‌آيد.

با توجه بـه قانون اهم اختلاف پتانسيل دو سر يك رسانا بـه مقاومت R در حالتي كه جرياني بـه شدت I از آن مي‌گذرد، V = RI است. یک کیلو وات ساعت چند ژول است درون نتيجه انرژي تلف شده درون مقاومت درون مدت زمان t از رابطه فوق بدست مي‌آيد.

با توجه بـه رابطه معلوم مي‌شود كه انرژي گرمايي حاصل از جريان درون رساناها:

1-    با مجذور شدت جريان الكتريكي متناسب است.

2-   با مقاومت الكتريكي رسانا (R) متناسب است.

3-با مدت زمان عبور جريان از رسانا (t) نيز متناسب است.

روابط زير را مي‌توان براي انرژي تلف شده درون مدت زمان (t) بدست آورد.

مثال: اگر شدت جريان 2 آمپر بـه مدت 1/5 ساعت از كابل بـه مقاومت 40 اهم عبور كند، چه مقدار انرژي درون كابل بـه انرژي گرمايي تبديل مي‌شود؟

پاسخ:                                                                                                                                          

مثال: اگر 16 ميكروكولن الكتريسيته از سيمي عبور نمايد و 32  ميلي ژول گرما درون آن توليد شود، اختلاف پتانسيل دو سر سيم چند ولت است؟

پاسخ:                                                                                                   

توان:آهنگ تغييرات انرژي درون واحد زمان مي باشد كه با P نمايش داده مي‌شود.

اگر توان مصرفي يك دستگاه برابر P  باشد، بعد از گذشت زمان t انرژي مصرفي آن برابر هست با:                              

   W            P            T

(kw)(h)             (kw)(h)

(مگاژول) ژول

اگر P را بر حسب وات (W) و t را بر حسب ثانیـه (s) بيان كنيم، W بر حسب ژول (J) خواهد بود. اما روي شمارنده‌ها بـه دليل كوچكي يكاي ژول از يكاي كيلووات ساعت (kWh) استفاده مي‌شود، يعني P را بر حسب كيلو وات (kW) و زمان را بر حسب ساعت (h) بيان مي‌كنند. داريم :

واحد تجاري انرژي الكتريكي مصرفي كيلووات ساعت است.

براي پيدا كردن بهاي انرژي الكتريكي مصرفي، بـه صورت زير عمل مي‌كنيم.

بهاي هر كيلووات ساعت انرژي 0 انرژي الكتريكي مصرفي بر حسب (kWh) بهاي انرژي الكتريكي مصرفي

بهاي انرژي الكتريكي مصرفي