Закон Джоуля - Ленца

Закон Джоуля — Ленца:

В проводах линии передачи электрической энергии, обмоток якорей и полюсов электрических машин, электробытовых приборов и других потребителей происходит преобразование электрической энергии в тепловую.

Ток I, протекая по проводнику с сопротивлением R, нагревает этот проводник. За время t в этом проводнике выделяется тепло, количество которого определяется количеством электрической энергии, затраченной в этом проводнике, т. е.

где Q — количество тепла, выделенного в проводнике, Вт с.

Приведенная зависимость (2.24) является математическим выражением закона Джоуля — Ленца.

Таким образом, закон Джоуля — Ленца устанавливает зависимость между количеством тепла и электрической энергией: количество тепла, выделенное током в проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока по проводнику.

Количество тепла Q измеряется иногда внесистемной единицей — калорией (количество тепла, необходимое для нагревания (1 г воды на 1 °С). Причем 1 кал = 4,187 Дж, следовательно, 1 

Для определения количества тепла Q в калориях пользуются выражением  

Коэффициент 0,24 называют электротермическим эквивалентом, который устанавливает зависимость между электрической и тепловой энергией.

 Например, количество тепла, выделенное в проводнике с сопротивлением по которому проходит ток в течение 2 часов составляет:

или

Преобразование электрической энергии в тепловую широко используется в разнообразных электронагревательных приборах. Однако преобразование электрической энергии в тепловую вызывает и непроизводительные расходы энергии в электрических машинах, трансформаторах и других элементах электрической цепи и снижает их КПД.