EFECTUL TERMIC AL CURENTULUI ELECTRIC elev PAUL PETRE COL. NAT. "HCC" ALBA IULIA

1. Paul Petre
Clasa a X-a E
Col. Nat. “HCC” Alba Iulia
Prof. fizica HUMENIUC RAMONA

2. 
 Efectul termic al curentului electric constă în încălzirea
conductoarelor parcurse de curent electric. Acest efect se mai
numeste EFECT JOULE
Încălzirea conductorului este cu atât mai mare cu cât:
-Intensitatea curentului electric prin conductor este mai mare
-Timpul de trecere al curentului electric este mai mare
-Lungimea conductorului străbătut de curent este mai mare
-Grosimea conductorului prin care circulă curent electric este
mai mică
Efectul termic al curentului
electric

3. 
 Energia termică degajată la trecerea curentului electric
printr-un conductor se poate calcula in funcție de
tensiunea la bornele conductorului, intensitatea
curentului electric ce trece prin conductor si intervalul de
timp cât trece acest curent astfel:
W= UIt sau, altfel spus:
Legea lui Joule
Căldura degajată într-un interval de timp Dt, la trecerea
unui curent electric continuu, de intensitate I, printr-un
rezistor de rezistență R, este proporțională cu pătratul
intensității curentului electric, cu rezistența electrică a
rezistorului și cu intervalul de timp considerat (legea
Joule).

4.  Joule s-a nascut la Mancester la 24 decembrie 1818. El era de profesie berar. Primele
lucrari ale lui Joule în fizica sînt legate de inventia aparatelor electromagnetice, care
erau exemple elocvente de transformare a fortelor fizice. Joule era excelent
experimentator.
Cercetînd legile degajarii de caldura din curentul electric, el a înteles ca experientele
cu surse galvanice nu-i vor permite sa dea raspuns la întrebarea, ce contributie aduce
caldura transferata a reactiilor chimice la încalzirea conductorului, si ce contributie
aduce însusi curentul.
Atunci el realizeaza experienta, aplicînd curentul de inductie. Astfel a fost
descoperita legea lui Joule - Lent. În rezultatul numeroaselor experiente Joule ajunge
la concluzia: caldura se poate obtine cu ajutorul fortelor mecanice. Înlocuind rotirea
manuala a bobinei prin rotirea cu ajutorul greutatii cazatoare. Joule a gasit în anul
1843 echivalentul mecanic al caldurii.
Ulterior el a determinat aceasta marime prin diferite metode. Cea mai exacta valoare
a echivalentului mecanic, aflata de Joule, este egala cu 427,3Kgcm/ccal(aproximativ
97%). Ea a fost obtinuta experimental prin încalzirea apei în calorimetru cu ajutorul
greutatilor cazatoare
.
James Prescott Joule

5. 


6.  Toate efectele curentului electric constau in transformarea energiei electrice intr-o
alta forma de energie, in cazul efectului Joule energia electrica transformandu-se in
energia termica. De aceea este simplu de inteles de ce vom cauta cauza acestui efect
studiind modul in care se consuma energia campului electric atunci cand este
realizata o miscare ordonata de sarcina electrica intr-un mediu conductor.
Asa cum cunoasteti, miscarea ordonata a purtatorii de sarcina intr-un conductor este
caracterizata printr-o viteza medie (viteza de drift), ce se mentine constanta in cazul
unui curent electric continuu. Stabilirea, practic instantanee, a curentului electric la
inchiderea unui circuit este datorata campului electric, a carui viteza de propagare
este de ordinul vitezei luminii, mult mai mare decat viteza miscarii de drift a
purtatorilor liberi din conductor. Pentru intretinerea miscarii ordonate a acestora, se
consuma energie. Lucrul lucrul mecanic efectuat de fortele campului la deplasarea
unei sarcini Q intre doua puncte A si B, cu potentiale VA, respectiv VB, are expresia:
Utilizand definitia intensitatii curentului electric, energia consumata pentru
transportul sarcinii electrice (care va fi notata in acest context cu W, pentru a nu fi
confunata cu t.e.m. a unei surse) poate fi scrisa sub forma:
W =UI t
Care este cauza unui
efect electrotermic?

7. 
 „Fizică, manual pentru clasa a X-a”, Cleopatra
Gherbanovschi, Nicolae Gherbanovschi, Editura
Niculescu, București
 https://electroliza.wikispaces.com/Efectul+termic
 http://apollo.eed.usv.ro/~elev6/efectele_curentului
.html
Bibliografie