1. ΚΕΥΑΛΑΙΟ 3
Ηλεκτρική Ενέργεια
(παρϊγραφοι 3.1 & 3.6)

2. Ειςαγωγή
Ηλεκτρικό ενϋργεια μπορεύ να μετατραπεύ ςε
ϊλλεσ μορφϋσ ενϋργειασ:
 Θερμικό (θερμοςύφωνασ)
 Μηχανικό (κινητόρασ)
 Φημικό (ηλεκτρόλυςη)

3. Θερμικά αποτελέςματα του ηλεκτρικού
ρεύματοσ

Η ηλεκτρικό θερμαςτρα που διαρϋεται από το ηλεκτρικό
ρεύμα θερμαύνεται.
• Γενικϊ, όταν από ϋναν αντιςτϊτη διϋρχεται ηλεκτρικό
ρεύμα, η θερμοκραςύα του αυξϊνεται.
• Η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιςτάτη ςτο
περιβάλλον προέρχεται από την ηλεκτρική ενέργεια.
• Σο φαινόμενο αυτό το μελϋτηςε πρώτοσ ο Άγγλοσ φυςικόσ
Σζϊουλ (Joule), και γι‘ αυτό ονομϊζεται «φαινόμενο
Σζάουλ»

4. Παράγοντεσ από τουσ οποίουσ εξαρτάται η
θερμότητα που
εκλύει ένασ αντιςτάτησ
Πωσ θα υπολογύςω τη θερμικό ενϋργεια
(θερμότητα) που εκλύει
 ϋνασ αντιςτϊτησ R
 που διαρρϋεται από ρεύμα εντάςησ I ςε
 χρόνο Δt;
ΠΕΙΡΑΜΑ
΢ε δοχείο με θερμικϊ μονωμϋνα τοιχώματα και
θερμόμετρο
προςθϋτουμε νερό.
΢το νερό βυθύζουμε αντιςτϊτη R τα ϊκρα του
οπούου ςυνδϋουμε μϋςω ροοςτϊτη ςε
ηλεκτρική πηγή.

5. Νόμοσ του Σζάουλ
• Νόμοσ του Σζάουλ (Joule): Η θερμότητα Q που μεταφέρεται
από ϋνα αντιςτϊτη R προσ το περιβάλλον , όταν από αυτόν
διϋρχεται ηλεκτρικό ρεύμα ςταθερόσ ϋνταςησ I ςε χρονικό
διϊςτημα Δt είναι:
– ανάλογη του τετραγώνου τησ ένταςησ I του ηλεκτρικού
ρεύματοσ που διαρρϋει τον αντιςτϊτη,
– ανάλογη τησ αντίςταςησ R του αντιςτάτη,
– ανάλογη του χρόνου t διέλευςησ του ηλεκτρικού
ρεύματοσ από τον αντιςτϊτη.
•• Νόμοσ του Σζάουλ (Joule): Q= I 2 .R. Δt
Όπου Q ςε J (Joule), Ι ςε Α, R ςε Ω,
Δt ςε sec

6. Εφαρμογή
Να υπολογύςετε τη θερμότητα Q που
εκλύει ςτο περιβάλλον
ϋνασ αντιςτϊτησ R=10Ω όταν
διαρρέεται από ρεύμα ένταςησ
Ι=1Α ςε χρόνο Δt=1min.

7. Εφαρμογέσ του φαινομένου Σζάουλ
Σηκόμενη αςφάλεια
– Εύναι πιθανό, λόγω βλϊβησ μιασ ςυςκευόσ, οι δύο πόλοι
μιασ ηλεκτρικόσ πηγόσ να ςυνδεθούν μεταξύ τουσ με
αγωγό πολύ μικρόσ αντύςταςησ. Μια τϋτοια ςύνδεςη
ςυχνϊ ονομϊζεται βραχυκύκλωμα.
– Από νόμο του Ohm: μικρό αντύςταςη (R) ςυνεπϊγεται
μεγϊλη ϋνταςη (I) ηλεκτρικού ρεύματοσ.
– Πιθανό λόγω υψηλόσ θερμοκραςύασ να προκληθεύ
λιώςιμο των καλωδύων και καταςτροφό τησ ςυςκευόσ.
– Για να προςτατϋψουμε τισ ςυςκευϋσ από ϋνα τϋτοιο
ενδεχόμενο, χρηςιμοποιούμε τισ ηλεκτρικϋσ αςφϊλειεσ

8. Θερμότητα και άλλεσ μορφέσ ενέργειασ
• Παραπϊνω εύδαμε ότι ςε ϋνασ αντιςτϊτησ μετατρϋπει την
Ηλ. ενϋργεια εξ’ ολοκλόρου ςε Θερμότητα
– Ιςχύει: Ηλεκτρικό ενϋργεια = Θερμότητα.
• ΢ε ϊλλα ςτοιχεύα όμωσ μόνο ϋνα μϋροσ τησ Ηλ. ενϋργειασ
μετατρϋπεται ςε Θερμότητα.
– Σο υπόλοιπο μετατρϋπεται ςε ϊλλεσ μορφϋσ ενϋργειασ.
– Π.χ. ςτον κινητόρα μετατρϋπεται ςε μηχανικό ενϋργεια
.
• ΢ε όλα τα ηλεκτρικά ςτοιχεία πάντα ένα
μέροσ τησ ηλεκτρικήσ ενέργειασ
μετατρέπεται ςε θερμότητα.

9. Ενέργεια που μετατρέπει μια ηλεκτρική
ςυςκευή
• Αν ςε ϋνα κύκλωμα ϋχω ςτοιχεύα που δεν εύναι
αντιςτϊτεσ, η ηλεκτρικό ενϋργεια που δύνει η πηγό:
E= V.q ⇒ Ε = V . I. t
• Ηλεκτρικό ρεύμα ϋνταςησ 1 Α μεταφϋρει ςε μια
ηλεκτρικό ςυςκευό ενϋργεια ύςη με 1 J όταν τη
διαρρϋει επύ 1 s και η τϊςη που εφαρμόζεται ςτα
ϊκρα τησ εύναι 1 V.

10. ΢ΤΝΟΠΣΙΚΑ
•Κύκλωμα
με αντιςτϊςεισ
Θερμότητα: Q = I 2 ⋅ R⋅ Δt
Ιςχύει: Επηγήσ=Q
Η πηγό δύνει:
Eπηγής = V ⋅ I ⋅Δt
•Κύκλωμα
1. Θερμότητα: Q = I 2 ⋅ R⋅ Δt
με ϊλλα ςτοιχεύα
(π.χ. κινητόρασ)
2. Άλλησ μορφόσ ενϋργεια E
Ιςχύει: Επηγήσ= Q+E

11. ΙΣΧΥΣ: P = E / t
Hλεκτρική ισχύς:
όποσ P η ηλεκηρική ιζτύς, V η διαθορά δσναμικού
και I ηο ηλεκηρικό ρεύμα.
Ο παραπάνω νόμος, αν ζσνδσαζηεί με ηον νόμο ηοσ
Ohm, δίνει ηην ιζτύ ποσ παράγεηαι από μια
ηλεκηρική ανηίζηαζη όηαν περνά από μέζα ηης
ηλεκηρικό ρεύμα ένηαζης I:

12. ΢ύνδεςη Αντιςτάςεων ςε ΢ειρά

13. ΢ύνδεςη Αντιςτάςεων Παράλληλα

14. ΣΤΠΟΙ- ΗΛΕΚΣΡΙΚΑ ΚΤΚΛΩΜΑΣΑ
ΚΑΣΑ ΢ΕΙΡΑ
ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ
΢ΤΝΔΕ΢Η
E = V . I. t
Q = I 2. R . t
P=E/t
P=V.I