1.Džul-Lencov zakon

1. JU ,Medicinska škola, Banjaluka
Fizika, 1.razred
1. Džul - Lencov zakon
Provodnici se zagrijavaju pri proticanju električne struje. Pošto se električna
energija pretvara u toplotnu energiju to znači da promjena električne
potencijalne energije je jednaka promjeni unutrašnje energije u
provodniku, pri čemu je:
= = q · U,
znači da promjena unutrašnje energije odgovara količini toplote Q koja se
oslobodi u provodniku u toku proticanja struje, pa možemo reći da je
= Q
Ako sada iz formule za jačinu električne struje odredimo q = I ∙ t, a iz
Omovog zakona U = I ∙ R, i to uvrstimo u gornju formulu dobićemo
Q = W = q ∙ U = U ∙ I ∙ t = ∙ R ∙ t
Gdje je:
Q - količina toplote, - džul
I - jačina električne struje, - amper
U - napon električne struje, - volt
R - otpor električne srtuje, - om
t - vrijeme proticanja električne struje, - sekunda
Formula Q = ∙ R ∙ t predstavlja Džul - Lencov zakon, koji glasi:
Količina toplote koja se oslobodi u provodniku kroz koji protiče
električna struja brojno je jednaka proizvodu kvadrata jačine
električne struje, električnog otpora provodnika i vremena proticanja
električne struje.
Detaljnije objašnjenje ovog zakona kao i rješenje zadatka možete vidjeti na
ovom sajtu: https://www.youtube.com/watch?v=MHkPnkQkKNw

2. Džul - Lencov zakon - zadaci
1. Kolika se količina topolote oslobodi u provodniku čiji je električni otpor
3 Ω, ako kroz njega protiče struja jačine 230 mA tokom 45 min?
(Rješenje: Q=428,49 J)
2. Kroz žicu od cekasa dužine 5 m i površine poprečnog presjeka 1
mm2
u toku 4 minute protiče električna struja jačine 6A. Kolika količina
toplote će se u njemu osloboditi? Specifični otpor cekasa je
1,1 ·10-6
Ωm. (Rješenje: Q=47,52 kJ)
3. Za koje vrijeme grijač bojlera, čiji je električni otpor 50,22 Ω oslobodi
količinu toplote 2891,1 kJ, ako je uključen na napon 220 V?
(Rješenje: t=50min)
4. Kolika bi trebalo da je snaga električne peći da bi sobu dimenzija 5m
x 10m x 2,5m zagrijala od 8ºC do 18ºC za 10 minuta. Specifični toplotni
kapacitet vazduha je 1000 J/(kgK), a gustina 1,3 kg/m3
.
(Rješenje: P=2,7 kW)
Zijad Begić, prof.fizike