James Prescott Joule (kaliwa) at Emilius Christianovich Lenz (kanan)

Ang mga electric heater ng iba't ibang uri ay ginagamit ng sangkatauhan sa loob ng maraming siglo, salamat sa pag-aari ng electric current upang makabuo ng init kapag dumadaan sa isang konduktor. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay mayroon ding negatibong salik - ang sobrang init na mga kable ng kuryente dahil sa masyadong maraming kasalukuyang madalas na sanhi ng mga short circuit at sunog. Ang pagpapakawala ng init mula sa gawain ng electric current ay pinag-aralan sa isang kurso sa pisika ng paaralan, ngunit marami ang nakalimutan ang kaalamang ito.

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang pag-asa ng paglabas ng init sa lakas ng electric current ay binuo at mathematically tinutukoy ni James Joule noong 1841, at ilang sandali, noong 1842, nang nakapag-iisa sa kanya, ni Emil Lenz. Bilang karangalan sa mga physicist na ito, pinangalanan ang batas ng Joule-Lenz, na ginagamit upang kalkulahin ang kapangyarihan ng mga electric heater at pagkawala ng init sa mga linya ng kuryente.

Kahulugan ng batas ng Joule–Lenz

Sa isang pandiwang kahulugan, ayon sa pananaliksik nina Joule at Lenz, ang batas ay parang ganito:

Ang dami ng init na inilabas sa isang tiyak na dami ng isang konduktor sa panahon ng daloy ng electric current ay direktang proporsyonal sa pagpaparami ng densidad ng electric current at ang magnitude ng lakas ng electric field.

Sa form ng formula, ganito ang hitsura ng batas na ito:

Pagpapahayag ng batas ng Joule-Lenz

Dahil ang mga parameter na inilarawan sa itaas ay bihirang ginagamit sa pang-araw-araw na buhay, at dahil halos lahat ng pang-araw-araw na kalkulasyon ng paglabas ng init mula sa kasalukuyang trabaho ng kuryente ay may kinalaman sa mga manipis na conductor (mga cable, wire, incandescent filament, power cord, conductive track sa board, atbp.), gamitin ang batas ng Joule Lenz na may formula na ipinakita sa integral form:

Integral na anyo ng batas

Sa pandiwang kahulugan nito, ang batas ni Joule Lenz ay parang ganito:

Berbal na kahulugan ng batas ng Joule-Lenz

Kung ipagpalagay natin na ang kasalukuyang lakas at paglaban ng konduktor ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon, kung gayon ang batas ng Joule-Lenz ay maaaring isulat sa isang pinasimpleng anyo:

Sa paglalapat ng batas ng Ohm at algebraic na pagbabago, nakukuha namin ang mga katumbas na formula sa ibaba:

Mga katumbas na pagpapahayag ng init ayon sa batas ng Ohm

Paglalapat at praktikal na kahalagahan ng batas ng Joule–Lenz

Ang pananaliksik nina Joule at Lenz sa larangan ng paglabas ng init mula sa gawain ng electric current ay makabuluhang nagsulong ng siyentipikong pag-unawa sa mga pisikal na proseso, at ang mga nagmula na mga pangunahing pormula ay hindi nagbago at ginagamit hanggang ngayon sa iba't ibang sangay ng agham at teknolohiya. Sa larangan ng electrical engineering, maraming mga teknikal na problema ang maaaring makilala, kung saan ang dami ng init na inilabas sa panahon ng daloy ng kasalukuyang ay kritikal. ibig sabihin kapag kinakalkula ang mga sumusunod na parameter:

• pagkawala ng init sa mga linya ng kuryente;
• mga katangian ng mga wire ng mga network ng mga de-koryenteng mga kable;
• thermal power (dami ng init) ng mga electric heater;
• operating temperatura ng mga circuit breaker;
• temperatura ng pagkatunaw ng mga piyus;
• pagbuo ng init ng iba't ibang mga de-koryenteng aparato at elemento ng radio engineering.

Mga kagamitang elektrikal na gumagamit ng thermal work of current

Ang thermal effect ng electric current sa mga wire ng power lines (power lines) ay hindi kanais-nais dahil sa makabuluhang pagkawala ng kuryente dahil sa heat generation.

Ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan, hanggang sa 40% ng lahat ng elektrikal na enerhiya na ginawa sa mundo ay nawala sa mga linya ng kuryente. Upang mabawasan ang mga pagkalugi kapag nagpapadala ng kuryente sa malalayong distansya, ang boltahe sa mga linya ng kuryente ay tataas, na gumagawa ng mga kalkulasyon gamit ang mga derivative na formula ng batas ng Joule-Lenz.

Diagram ng lahat ng uri ng pagkawala ng kuryente, kung saan ang pagkawala ng init sa mga linya sa itaas ay bumubuo sa bahagi ng leon (64%)

Napakasimple, ang thermal work ng kasalukuyang ay maaaring inilarawan bilang mga sumusunod: ang mga electron ay gumagalaw sa pagitan ng mga molekula at paminsan-minsan ay bumabangga sa kanila, na nagiging sanhi ng kanilang mga thermal vibrations na maging mas matindi. Ang isang visual na pagpapakita ng thermal work ng kasalukuyan at nauugnay na mga paliwanag ng mga proseso ay ipinapakita sa video sa ibaba:

Pagkalkula ng pagkawala ng kuryente sa mga linya ng kuryente

Bilang halimbawa, maaari tayong kumuha ng hypothetical na seksyon ng isang linya ng kuryente mula sa isang planta ng kuryente patungo sa isang substation ng transformer. Dahil ang mga wire ng linya ng kuryente at ang consumer ng kuryente (transformer substation) ay konektado sunud-sunod, pagkatapos ay ang parehong kasalukuyang I ay dumadaloy sa kanila. Ayon sa batas ng Joule–Lenz na isinasaalang-alang dito, ang dami ng init na inilabas sa mga wire Q w (pagkawala ng init) ay kinakalkula ng formula:

Ang kapangyarihan na ginawa ng electric current (Q c) sa load ay kinakalkula ayon sa batas ng Ohm:

Kaya, kung ang mga alon ay pantay, ang expression na Q c /U c ay maaaring ipasok sa unang formula sa halip na I, dahil I = Q c /U c:

Kung balewalain natin ang pag-asa ng paglaban ng konduktor sa mga pagbabago sa temperatura, maaari nating isaalang-alang ang Rw na hindi nagbabago (pare-pareho). Kaya, na may matatag na pagkonsumo ng enerhiya ng consumer (transformer substation), ang paglabas ng init sa mga wire ng linya ng kuryente ay magiging kabaligtaran ang parisukat ng boltahe sa dulong punto ng linya. Sa madaling salita, mas mataas ang boltahe ng paghahatid, mas kaunting kuryente ang nawawala.

Ang paghahatid ng mataas na boltahe na kuryente ay nangangailangan ng malalaking transmission tower

Ang gawain ng batas ng Joule–Lenz sa pang-araw-araw na buhay

Ang mga kalkulasyon na ito ay may bisa din sa pang-araw-araw na buhay kapag nagpapadala ng kuryente sa mga maikling distansya - halimbawa, mula sa isang wind generator hanggang sa isang inverter. Sa isang autonomous power supply, ang bawat Watt ng enerhiya na nabuo ng isang mababang boltahe na windmill ay pinahahalagahan, at maaaring mas kumikita ang pagtaas ng boltahe gamit ang isang transpormer nang direkta sa wind generator kaysa sa paggastos ng pera sa isang malaking cross-section ng cable upang mabawasan ang pagkawala ng kuryente sa panahon ng paghahatid.

Kung ang low-voltage AC wind generator ay matatagpuan sa isang makabuluhang distansya upang mabawasan ang pagkawala ng kuryente, ito ay magiging mas kumikita upang kumonekta sa pamamagitan ng isang step-up transformer

Sa mga network ng mga de-koryenteng kable ng sambahayan, ang mga distansya ay napakaliit upang mabawasan ang pagkawala ng init at dagdagan ang boltahe, samakatuwid, kapag kinakalkula ang mga kable, ang thermal work ng kasalukuyang ay isinasaalang-alang, ayon sa batas ng Joule-Lenz kapag pumipili ng cross-section ng mga wire upang sila thermal heating hindi humantong sa pagkatunaw o apoy ng pagkakabukod at mga nakapalibot na materyales. Ang pagpili ng mga cable batay sa kapangyarihan at mga de-koryenteng mga kable ay isinasagawa alinsunod sa mga talahanayan at mga dokumento ng regulasyon ng PUE, at inilarawan nang detalyado sa iba pang mga pahina ng mapagkukunang ito.

Relasyon sa pagitan ng kasalukuyang lakas at cross-section ng conductor

Kapag kinakalkula ang temperatura ng pag-init ng mga elemento ng radio engineering, isang bimetallic plate ng isang circuit breaker o isang fuse, ang batas ng Joule-Lenz ay ginagamit sa integral form, dahil ang paglaban ng mga materyales na ito ay nagbabago sa pagtaas ng temperatura. Isinasaalang-alang din ng mga kumplikadong kalkulasyon na ito ang paglipat ng init, pag-init mula sa iba pang mga pinagmumulan ng init, intrinsic na kapasidad ng init at maraming iba pang mga kadahilanan.

Software modeling ng heat dissipation ng isang semiconductor device

Kapaki-pakinabang na thermal work ng electric current

Ang gawaing bumubuo ng init ng electric current ay malawakang ginagamit sa mga electric heater, na gumagamit ng serye ng koneksyon ng mga conductor na may iba't ibang resistensya. Ang prinsipyong ito ay gumagana tulad ng sumusunod: ang parehong kasalukuyang daloy sa mga konduktor na konektado sa serye, na nangangahulugang, ayon sa batas ng Joule-Lenz, mas maraming init ang ilalabas mula sa materyal na konduktor na may mas mataas na pagtutol.

Ang coil na may tumaas na resistensya ay umiinit, ngunit ang mga supply wire ay nananatiling malamig

Sa ganitong paraan, ang power cord at lead wires ng stove ay nananatiling medyo malamig habang ang heating element ay umiinit hanggang sa pulang temperatura ng glow. Ang mga haluang metal na may tumaas (kamag-anak sa tanso at aluminyo na mga kable) resistivity - nichrome, constantan, tungsten at iba pa - ay ginagamit bilang mga materyales para sa mga conductor ng mga elemento ng pag-init.

Ang filament ng isang maliwanag na lampara ay gawa sa matigas ang ulo tungsten alloys

Kapag nagkokonekta ng mga konduktor nang magkatulad, ang pagbuo ng init ay magiging mas malaki sa elemento ng pag-init na may mas mababang pagtutol, dahil habang bumababa ito, ang kasalukuyang ng kamag-anak na katabing bahagi ng circuit ay tumataas. Bilang halimbawa, maaari nating ibigay ang malinaw na halimbawa ng glow ng dalawang bombilya na maliwanag na maliwanag na magkaibang kapangyarihan - ang mas malakas na lampara ay may mas malaking pagpapalabas ng init at maliwanag na pagkilos ng bagay.

Kung sinubukan mo ang isang bombilya na may ohmmeter, lalabas na ang mas malakas na lampara ay may mas kaunting pagtutol. Sa video sa ibaba, ipinakita ng may-akda ang mga serial at parallel na koneksyon, ngunit sa kasamaang-palad, nagkamali siya sa kanyang komento - isang lampara na may malaki paglaban, hindi ang kabaligtaran.

Gawaing mekanikal - Itopisikal na bilang, which isscalarquantitative measure of actionlakaso pwersa sa isang katawan o sistema, depende sa numerical magnitude, direksyon ng (mga) puwersa at sapaggalaw(mga) punto, katawan o sistema

Kapangyarihan ng kuryente Ang gawaing ginawa sa bawat yunit ng oras ay tinatawag na kapangyarihan at tinutukoy ng titik P.

A = P × t.

Power unit:

Ang kapangyarihan ay sinusukat gamit ang isang wattmeter. Batas ng Joule-Lenz- ang kapangyarihan ng init na inilabas sa bawat yunit ng dami ng medium sa panahon ng daloy ng electric current ay proporsyonal sa produkto ng density ng electric current at ang magnitude ng lakas ng electric field.

kung saan ang kapangyarihan ng pagbuo ng init bawat dami ng yunit, ay ang density ng electric current, ay ang lakas ng electric field, σ ay ang conductivity ng medium, at ang tuldok ay tumutukoy sa scalar product.

.Sa integral form ang batas na ito ay may anyo (para sa kaso ng kasalukuyang daloy sa manipis na mga wire)

: Ang dami ng init na inilabas sa bawat yunit ng oras sa seksyon ng circuit na isinasaalang-alang ay proporsyonal sa produkto ng parisukat ng kasalukuyang puwersa sa seksyong ito at ang paglaban ng seksyon.

saan dQ- ang dami ng init na inilabas sa loob ng isang yugto ng panahon dt, ako- kasalukuyang lakas, R- paglaban, Q- ang kabuuang dami ng init na inilabas sa tagal ng panahon mula sa t 1 dati t 2 . Sa kaso ng pare-pareho ang kasalukuyang at paglaban:

Derivation ng Joule-Lenz law sa differential form:

Kung ang isang kasalukuyang ay dumaan sa isang nakatigil na konduktor ng metal, kung gayon ang lahat ng gawaing ginagawa ng kasalukuyang ay napupunta sa init nito at, ayon sa batas ng pag-iingat ng enerhiya,

Kaya, nakukuha namin ang:

Ang ekspresyong ito ay kumakatawan sa batas ng Joule-Lenz.

35. Klasikal na elektronikong teorya ng mga metal. Pinagmulan ng mga direktang kasalukuyang batas batay sa teoryang ito. Ang konsepto ng quantum theory ng electrical conductivity ng mga metal.

Ang mga kasalukuyang carrier sa mga metal ay mga libreng electron, iyon ay, ang mga electron ay mahinang nakagapos sa mga ions ng metal crystal lattice. Ang ideyang ito ng likas na katangian ng kasalukuyang mga carrier sa mga metal ay batay sa electronic theory ng metal conductivity, na nilikha ng German physicist na si P. Drude

Mga pangunahing pagpapalagay ng teorya ng Drude.1) sa kawalan ng mga panlabas na electromagnetic field, ang bawat elektron ay gumagalaw sa isang pare-parehong bilis sa isang tuwid na linya. Dagdag pa, pinaniniwalaan na sa pagkakaroon ng mga panlabas na patlang ang elektron ay gumagalaw alinsunod sa mga batas ni Newton; sa kasong ito, ang impluwensya lamang ng mga patlang na ito ay isinasaalang-alang, na nagpapabaya sa mga kumplikadong karagdagang mga patlang na nabuo ng iba pang mga electron at ion. diskarte ng mga libreng electron. 2) Sa Drude model, ang mga banggaan ay mga instant na pangyayari na biglang nagbabago sa bilis ng electron. Iniugnay sila ni Drude sa katotohanan na ang mga electron ay tumalbog sa hindi malalampasan na mga core ng ions 3) bawat yunit ng oras, ang isang elektron ay nakakaranas ng banggaan na may posibilidad na katumbas ng . Sa pinakasimpleng mga aplikasyon ng modelo ng Drude, pinaniniwalaan na ang oras ng pagpapahinga ay hindi nakasalalay sa spatial na posisyon ng elektron at ang bilis nito. 4) Ipinapalagay na ang mga electron ay napupunta sa isang estado ng thermal equilibrium sa kanilang kapaligiran dahil lamang sa mga banggaan.

Pinagmulan ng mga pangunahing batas ng electric current sa klasikal na teorya ng electrical conductivity ng mga metal

1. Batas ng Ohm. Sa panahon ng libreng landas, ang mga electron ay gumagalaw nang pantay na pinabilis, na nakakakuha ng bilis sa dulo ng libreng landas.

Ayon sa teorya ni Drude, sa dulo ng libreng landas, ang isang elektron, na bumabangga sa mga ion ng sala-sala, ay nagbibigay sa kanila ng enerhiya na naipon sa larangan, kaya ang bilis ng iniutos na paggalaw nito ay nagiging katumbas ng zero. Dahil dito, ang average na bilis ng direksyon ng paggalaw ng isang elektron

Ang klasikal na teorya ng mga metal ay hindi isinasaalang-alang ang bilis ng pamamahagi ng mga electron, kaya nakuha namin ang batas ng Ohm sa kaugalian na anyo.

2. Batas ng Joule-Lenz. Sa pagtatapos ng libreng landas, ang elektron sa ilalim ng impluwensya ng patlang ay nakakakuha ng karagdagang kinetic energy

Kapag ang isang electron ay bumangga sa isang ion, ang enerhiya na ito ay ganap na inililipat sa sala-sala at napupunta upang madagdagan ang panloob na enerhiya ng metal, ibig sabihin, upang mapainit ito.

Ito ay sumusunod mula dito na ang expression ay ang Joule-Lenz na batas sa kaugalian na anyo.

Quantum theory ng electrical conductivity ng mga metal - teorya ng electrical conductivity, batay sa quantum mechanics at Fermi-Dirac quantum statistics, .

Ang quantum theory ng electrical conductivity ng mga metal, sa partikular, ay nagpapaliwanag ng dependence ng specific conductivity sa temperatura:

Isinasaalang-alang ng quantum theory ang paggalaw ng mga electron na isinasaalang-alang ang kanilang pakikipag-ugnayan sa crystal lattice. Ayon sa wave-particle duality, ang paggalaw ng isang electron ay nauugnay sa isang proseso ng alon. Ang isang perpektong kristal na sala-sala) ay kumikilos tulad ng isang optically homogenous na daluyan - hindi ito nakakalat ng "mga electron wave". Ito ay tumutugma sa katotohanan na ang metal ay hindi nagbibigay ng anumang pagtutol sa electric current - ang iniutos na paggalaw ng mga electron. Ang "mga electron wave," na kumakalat sa perpektong kristal na sala-sala, ay tila umiikot sa mga node ng sala-sala at naglalakbay ng malalayong distansya.

Sa isang tunay na kristal na sala-sala ay palaging may mga inhomogeneities, na maaaring, halimbawa, mga impurities o bakante; Ang mga inhomogeneities ay sanhi din ng mga pagbabago sa thermal. Sa isang tunay na kristal na sala-sala, ang "mga electron wave" ay nakakalat ng mga inhomogeneities, na siyang sanhi ng electrical resistance ng mga metal. Ang scattering ng "electron waves" sa pamamagitan ng inhomogeneities na nauugnay sa thermal vibrations ay maaaring ituring na mga banggaan ng mga electron sa phonon.

Ayon sa klasikal na teorya, áu F ñ ~ ÖT, kaya hindi nito maipaliwanag ang tunay na pag-asa sa sa temperatura. Sa quantum theory, ang average na bilis áu F ñ halos hindi nakasalalay sa temperatura, dahil napatunayan na sa pagbabago ng temperatura ang antas ng Fermi ay nananatiling halos hindi nagbabago. Gayunpaman, sa pagtaas ng temperatura, ang scattering ng "mga electron wave" sa thermal vibrations ng sala-sala (sa phonons) ay tumataas, na tumutugma sa isang pagbaba sa ibig sabihin ng libreng landas ng mga electron. Sa temperatura ng silid b l F ñ ~ T -1, samakatuwid, isinasaalang-alang ang pagsasarili ng áuñ mula sa temperatura, nakuha namin na ang paglaban ng mga metal (R ~ l/g) alinsunod sa pang-eksperimentong data, tumataas ito sa proporsyon sa T . Kaya, inalis ng quantum theory ng electrical conductivity ng mga metal ang hirap na ito ng classical theory.

№36 Ang work function ng mga electron na umaalis sa mga metal. Pinagmulan ng mga batas ng direktang kasalukuyang batay sa anyo.

Tulad ng ipinapakita ng karanasan, ang mga libreng electron ay halos hindi umaalis sa metal sa mga ordinaryong temperatura. Samakatuwid, sa ibabaw na layer ng metal ay dapat mayroong isang nagpapabagal na electric field na pumipigil sa mga electron na umalis sa metal sa nakapalibot na vacuum. Ang gawaing kinakailangan upang alisin ang isang electron mula sa isang metal patungo sa isang vacuum ay tinatawag na work function.

Ang contact ay kapag ang dalawang magkaibang metal ay nagdikit at magkaibang potensyal ang lumitaw sa pagitan nila. Ang pagkakaiba sa potensyal ng pakikipag-ugnay ay dahil sa katotohanan na kapag ang mga metal ay nakipag-ugnay, ang ilang mga electron mula sa isang metal ay dumadaan sa isa pa.

kung saan ang e ay ang electron charge at ang output potential.

kung saan ang m, e ay ang masa at singil ng elektron, ayon sa pagkakabanggit, at ang bilis ng elektron bago at pagkatapos umalis sa metal. Ang pagkakaiba sa potensyal ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng una at pangalawang metal ay katumbas ng pagkakaiba sa mga function ng trabaho para sa pangalawa at unang metal, na hinati sa elementarya na singil.

Thermoelectric phenomenon - may kaugnayan sa pagitan ng thermal at electrical na proseso sa mga metal at semiconductors.

№37 Mga semiconductor.

Semiconductor- isang materyal na, sa mga tuntunin ng tiyak na kondaktibiti nito, ay sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga konduktor at dielectric at naiiba sa mga konduktor sa malakas na pag-asa ng tiyak na kondaktibiti sa konsentrasyon ng mga impurities, temperatura at pagkakalantad sa iba't ibang uri ng radiation. Ang pangunahing pag-aari ng isang semiconductor ay isang pagtaas sa electrical conductivity na may pagtaas ng temperatura.

Ang mga semiconductor ay mga sangkap na ang band gap ay nasa pagkakasunud-sunod ng ilang electron volts (eV). Halimbawa, ang isang brilyante ay maaaring mauri bilang malawak na agwat ng mga semiconductor, at indium arsenide - sa makitid na agwat. Kasama sa mga semiconductor ang maraming elemento ng kemikal (germanium, silikon, selenium, tellurium, arsenic at iba pa), isang malaking bilang ng mga haluang metal at mga compound ng kemikal (gallium arsenide, atbp.). Halos lahat ng mga di-organikong sangkap sa mundo sa paligid natin ay mga semiconductor. Ang pinakakaraniwang semiconductor sa kalikasan ay silikon, na bumubuo ng halos 30% ng crust ng lupa.

Depende sa kung ang impurity atom ay nagbibigay ng isang electron o nakukuha ito, ang impurity atoms ay tinatawag na donor o acceptor atoms. Ang kalikasan ng karumihan ay maaaring mag-iba depende sa kung aling atom ng kristal na sala-sala ang papalitan nito at kung saang crystallographic na eroplano ito naka-embed.

No. 38 Magnetic field. Kapangyarihan ng ampere. Magnetic field induction. Lorentz force. Ang paggalaw ng mga sisingilin na particle sa isang magnetic field.

Isang magnetic field- isang force field na kumikilos sa mga gumagalaw na singil sa kuryente at sa mga katawan na may magnetic moment, anuman ang estado ng kanilang paggalaw; magnetic component ng electromagnetic field

Ang magnetic induction sa isang naibigay na punto ng isang pare-parehong magnetic field ay tinutukoy ng maximum na metalikang kuwintas na kumikilos sa frame na may magnetic moment na katumbas ng pagkakaisa kapag ang normal sa frame ay patayo sa direksyon ng field. Ang magnetic field ay isang force field, kung gayon, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa electric one, ito ay inilalarawan gamit ang mga linya ng magnetic induction - mga linya, ang mga tangent na kung saan sa bawat punto ay nag-tutugma sa direksyon ng vector B. Ang kanilang direksyon ay ibinibigay ng panuntunan ng kanang tornilyo: ang ulo ng tornilyo, na naka-screwed sa direksyon ng kasalukuyang, ay umiikot sa direksyon ng magnetic induction lines.

Ang magnetic field ay may orienting effect sa kasalukuyang-dalang frame. Dahil dito, ang torque na naranasan ng frame ay ang resulta ng pagkilos ng mga pwersa sa mga indibidwal na elemento nito. Itinatag ng Ampere na ang puwersa dF kung saan kumikilos ang magnetic field sa isang elemento ng conductor d / na may kasalukuyang matatagpuan sa isang magnetic field ay katumbas ng

Kung saan ang df ay ang vector, katumbas ng magnitude sa dl at tumutugma sa direksyon sa kasalukuyang, B ay ang vector ng magnetic induction.

Ang direksyon ng vector d F ay matatagpuan gamit ang mga pangkalahatang tuntunin ng produkto ng vector, kung saan sumusunod ang panuntunan sa kaliwang kamay:

Ipinapakita ng karanasan na ang isang magnetic field ay kumikilos hindi lamang sa mga conductor na nagdadala ng kasalukuyang, kundi pati na rin sa mga indibidwal na singil na gumagalaw sa isang magnetic field. Ang puwersa na kumikilos sa isang electric charge Q na gumagalaw sa isang magnetic field na may bilis na v ay tinatawag na Lorentz force at ay ipinahayag

Kung saan ang B ay ang induction ng magnetic field kung saan gumagalaw ang singil.

Ang direksyon ng puwersa ng Lorentz ay tinutukoy gamit ang kaliwang tuntunin:

№39 Batas ng Biot-Savart-Laplace. Magnetic field ng direkta at pabilog na alon. Magnetic field ng isang gumagalaw na singil.

Batas ng Biot-Savart-Laplace para sa isang conductor na may drain I, ang elementong dl na lumilikha sa ilang punto A (Fig. 166) ang induction ng field dB, ay nakasulat sa form kung saan ang dl ay isang vector, modulo na katumbas ng haba ng dl ng elemento ng konduktor at tumutugma sa direksyon sa kasalukuyang; Ang r ay ang radius vector na iginuhit mula sa elementong dl ng conductor hanggang sa point A ng field; r ay ang modulus ng radius vector r. Ang direksyon ng dB ay patayo sa df at r, i.e. patayo sa eroplano kung saan sila nakahiga at nag-tutugma sa tangent sa magnetic induction line. Ang direksyon na ito ay maaaring itakda ayon sa panuntunan para sa paghahanap ng mga magnetic induction lines (right screw rule): ang direksyon ng pag-ikot ng screw head ay nagbibigay ng direksyon dD kung ang paggalaw ng pagsasalin ng turnilyo ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa elemento. Ang magnitude ng vector dB ay tinutukoy ng expression kung saan ang a ay ang anggulo sa pagitan ng mga vectors dl at r. Para sa isang magnetic field, tulad ng para sa isang electric field, ang prinsipyo ng superposition ay wasto: ang vector ng magnetic induction ng nagresultang field na nilikha ng ilang mga alon o gumagalaw na singil ay katumbas ng vector sum ng magnetic induction ng mga idinagdag na field na nilikha ng bawat kasalukuyang o gumagalaw na singil nang hiwalay: Direktang kasalukuyang magnetic field-kasalukuyang dumadaloy sa isang manipis na tuwid na kawad na walang katapusang haba. Sa isang di-makatwirang punto A, malayo sa axis ng konduktor sa layo na R, ang mga vectors dB mula sa lahat ng kasalukuyang elemento ay may parehong direksyon, patayo sa eroplano ng pagguhit ("patungo sa amin"). Samakatuwid, ang pagdaragdag ng mga vectors dB ay maaaring mapalitan ng pagdaragdag ng kanilang mga module. Bilang pare-pareho ng pagsasama, pinipili namin ang anggulo a (ang anggulo sa pagitan ng mga vectors d/ at r), na nagpapahayag ng lahat ng iba pang dami sa pamamagitan nito.

Magnetic field sa gitna ng isang pabilog na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang-Tulad ng mga sumusunod mula sa Figure (1), ang lahat ng mga elemento ng isang pabilog na konduktor na may kasalukuyang lumikha ng mga magnetic field sa gitna ng parehong direksyon - kasama ang normal mula sa pagliko. Samakatuwid, ang pagdaragdag ng mga vectors dB ay maaaring mapalitan ng pagdaragdag ng kanilang mga module. Dahil ang lahat ng mga elemento ng konduktor ay patayo sa radius vector (sina = 1) at ang distansya ng lahat ng mga elemento ng konduktor sa gitna ng pabilog na kasalukuyang ay pareho at katumbas ng R, pagkatapos, ayon sa

Dahil dito, ang magnetic induction ng field ay nasa gitna ng isang circular conductor na may kasalukuyang. Ang bawat konduktor na nagdadala ng kasalukuyang lumilikha ng magnetic field sa nakapalibot na espasyo.

Patlang. Kinakatawan ng electric current ang nakaayos na paggalaw ng mga electric charge, kaya masasabi nating ang anumang singil na gumagalaw sa isang vacuum o medium ay lumilikha ng magnetic field sa paligid nito. Bilang resulta ng generalization ng pang-eksperimentong data, isang batas ang itinatag na tumutukoy sa field B ng isang point charge Q, malayang gumagalaw na may di-relativistic na bilis v. Sa pamamagitan ng libreng paggalaw ng isang charge, ibig sabihin namin ang paggalaw nito sa isang pare-parehong bilis. Formula 12 kung saan ang r ay ang radius vector na iginuhit mula sa charge Q hanggang sa observation point M. No. 40 Batas ng kabuuang kasalukuyang. Magnetic field ng solenoid at toroid. Magnetic flux. Ang kabuuang kasalukuyang ay ang algebraic na kabuuan ng mga alon na dumadaan sa isang ibabaw na may hangganan ng isang closed loop. Sa aming halimbawa, ang kabuuang kasalukuyang Σ I ay ang kabuuan ng mga alon I 1 at I 2:

Σ I = I 1 - I 2

Ang mga palatandaan ng mga alon ay tinutukoy ng panuntunan ng gimlet.

Ngayon hanapin natin ang magnetic boltahe kasama ang contour L. Hinahati namin ang contour sa mga segment na maaaring ituring na rectilinear, at ang magnetic field sa lokasyon ng mga segment ay pare-pareho. Magnetic na boltahe U m para sa isang naturang segment ng haba ΔL:

Magnetic na boltahe sa buong circuit L (tingnan ang Magnetic na boltahe)

U L = Σ H L * ΔL

Ang kabuuang kasalukuyang ay katumbas ng magnetic boltahe sa kahabaan ng circuit:

Σ I = Σ H L * ΔL Magnetic na boltahe kasama ang isang closed loop ay madalas na tinatawag puwersa ng magnetomotive. Ang isa pang pangalan para sa magnetic boltahe kasama ang isang closed loop ay lakas ng magnetizing.

Kahulugan ng kabuuang kasalukuyang batas: ang magnetomotive force F kasama ang isang saradong tabas L ay katumbas ng kabuuang kasalukuyang Σ I na tumatagos sa ibabaw na nakatali sa tabas na ito. Kabuuang kasalukuyang formula ng batas:

F = Σ I Magnetic flux Ang Ф sa ibabaw ng S ay ang bilang ng mga linya ng magnetic induction vector B na dumadaan sa surface S.

Formula ng magnetic flux:

dito ang α ay ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng magnetic induction vector B at ang normal sa surface S.

Mula sa formula ng magnetic flux, malinaw na ang maximum na magnetic flux ay nasa cos α = 1, at ito ay mangyayari kapag ang vector B ay parallel sa normal sa surface S. Ang minimum na magnetic flux ay nasa cos α = 0, ito ay mangyayari kapag ang vector B ay patayo sa normal sa ibabaw ng S, dahil sa kasong ito ang mga linya ng vector B ay dumudulas sa ibabaw ng S nang hindi ito intersecting. At ayon sa kahulugan ng magnetic flux, ang mga linya lamang ng magnetic induction vector ang isinasaalang-alang na bumalandra sa isang naibigay na ibabaw.

Ang magnetic flux ay sinusukat sa mga weber (volt-segundo): 1 wb = 1 v * s. Bilang karagdagan, ginagamit ang Maxwell upang sukatin ang magnetic flux: 1 wb = 10 8 μs. Alinsunod dito, 1 μs = 10 -8 vb.

Ang magnetic flux ay isang scalar na dami.

 Teorya: Kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang konduktor, ang konduktor ay uminit (bakal, pangkulot, panghinang).
Ang dami ng init na nalilikha ng isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang ay katumbas ng parisukat ng kasalukuyang pinarami ng paglaban ng konduktor at ang oras na aabutin para dumaan ang electric current. Q=I 2 Rt

O isinasaalang-alang ang batas ng Ohm:

Anong dami ng init ang inilabas sa loob ng 10 minuto sa isang wire spiral na may resistensya na 15 Ohms, kung ang kasalukuyang nasa spiral ay 2 A?
Solusyon: Q=I 2 Rt, alam nating lahat I=2A, R=15Ohm, t=10min=600s.
Q=2 2 ·15·600=36000 J = 36 kJ.
Sagot: 36 kJ

OGE assignment sa physics (fipi): Ang isang electric soldering iron ay konektado sa isang 220 V circuit. Sa loob ng 5 minuto, naglabas ito ng halaga ng init na 36.3 kJ. Ano ang paglaban ng panghinang na bakal?
OGE assignment sa physics (fipi): Dalawang spiral ng isang electric stove na may resistensya na 10 Ohms bawat isa ay konektado sa serye at konektado sa isang network na may boltahe na 220 V. Gaano katagal ang aabutin para sa tubig na tumitimbang ng 1 kg, ibinuhos sa isang aluminum pan na tumitimbang ng 300 g, hanggang pakuluan sa kalan na ito, kung ang kanilang unang temperatura ay 20 ° C? Pabayaan ang pagkawala ng enerhiya para sa pagpainit ng nakapaligid na hangin.

Ibinigay:	SI	Solusyon:
R0 = 10 Ohm U =220 V t 1 = 20 °C t 2 = 100 °C m 1 = 1 kg m 2 = 300 g s 1 = 4200 J/(°C kg) s 2 = 920 J/(°C kg)	0.3 kg	Q 1 =c 1 m 1 (t 2 -t 1) - ang dami ng init na dapat ilipat sa tubig na tumitimbang ng 1 kg upang mapainit ito mula sa temperatura na 20 ° C hanggang sa kumukulo na 100 ° C. Q 1 =4200·1·(100-20)=336000 J Q 2 =c 2 m 2 (t 2 -t 1) - ang dami ng init na dapat ilipat sa isang aluminum pan na tumitimbang ng 300 g upang mapainit ito mula sa temperatura na 20 ° C hanggang sa kumukulo na 100 ° C . Q 2 =920·0.3·(100-20)=22080 J dahil napapabayaan natin ang pagkawala ng enerhiya para sa pag-init ng nakapalibot na hangin, nakukuha natin na Q = Q 1 + Q 2 ang enerhiya na inilabas sa mga electric stoves. Q=336000+22080=358080 J Dalawang spiral ng isang electric tile na may resistensya na 10 ohms bawat isa ay konektado sa serye, ang kabuuang pagtutol ng tile ay R = R 0 + R 0 , R = 10 + 10 = 20 Ohm Ayon sa batas ng Joule–Lenz Ipahayag natin ang oras: nakukuha namin Sagot: 148 s
t - ?

OGE assignment sa physics: Ang paglaban ng R 1 ng unang boiler ay 3 beses na mas malaki kaysa sa paglaban ng R 2 ng pangalawang boiler. Kapag nakakonekta sa parehong network, ang dami ng init na inilabas sa bawat yunit ng oras ng unang boiler, kumpara sa pangalawa
1) 3 beses pa
2) 3 beses na mas mababa
3) 9 beses pa
4) sa 9 na pagbawas nang mas kaunti
Solusyon: Kapag nakakonekta sa parehong network, ayon sa batas ng Ohm, ang kasalukuyang lakas ng pangalawang boiler ay mas malaki dahil ang paglaban ng pangalawa ay tatlong beses na mas mababa, ayon sa batas ng Joule-Lenz Q = I 2 Rt, tatlong beses na mas mababa ang init. ilalabas sa unang risistor.
Sagot: 2.
OGE assignment sa physics: Ang isang electric stove na may agos na 6 A ay kumokonsumo ng 1080 kJ ng enerhiya. Ano ang oras na kinakailangan para sa daloy ng daloy sa pamamagitan ng spiral ng tile kung ang resistensya nito ay 25 Ohms?
1) 7200 s
2) 1200 s
3) 7.2 s
4) 1.2 s

OGE assignment sa physics: Ang isang electric stove ay konektado sa isang 220 V network. Gaano karaming enerhiya ang kinakain ng kalan sa loob ng 20 minuto ng operasyon kung ang kasalukuyang dumadaloy sa coil nito ay 5 A?
1) 22 kJ
2) 110 kJ
3) 1320 kJ
4) 4840 kJ
Solusyon: mula sa batas ng Ohm, unang nakita natin ang paglaban, R = 220/5 = 44 Ohm, t = 20 min = 1200 s, ayon sa batas ng Joule - Lenz Q=(220·220·1200)/44= 1320000 J = 1320 kJ.
Sagot: 3
OGE assignment sa physics (fipi): Ang isang electric stove na may agos na 6 A ay kumokonsumo ng 108 kJ ng enerhiya sa loob ng 120 s. Ano ang paglaban ng tile spiral?
OGE assignment sa physics (fipi): Ang isang electric light bulb na konektado sa isang 220 V network ay kumokonsumo ng 1980 kJ ng kuryente sa loob ng 30 minuto. Ano ang lakas ng agos na dumadaloy sa spiral nito?

OGE assignment sa physics (fipi): Gaano katagal ang isang electric heater upang pakuluan ang 2.2 kg ng tubig na ang unang temperatura ay 10 °C? Ang kasalukuyang sa heater ay 7 A, ang mains boltahe ay 220 V, ang kahusayan ng heater ay 45%.
Solusyon: Kapag ang electric current ay dumadaloy sa heater, ang enerhiya ay inilalabas, na ginagamit upang magpainit ng tubig m = 2.2 kg mula sa temperatura t 1 = 10 ° C hanggang t 2 = 100 ° C, tiyak na kapasidad ng init ng tubig c = 4200 (J/kg ° C) , mula sa formula para sa dami ng init na makikita natin Q 1 =cm 1 (t 2 -t 1)= 4200·2.2(100-10)=831600 J - ang halaga ng init na kinakailangan upang mapainit ang tubig.
Alam na ang kahusayan ng pampainit ay 45%, makikita natin kung gaano kalaki ang init na inilalabas ng electric heater Q=Q 1 /0.45=1848000 J.
Mula sa formula Q=IUt ipinapahayag natin ang oras t=Q/(IU)=1848000/(7·220)=1200 s = 20 minuto.
Sagot: 20 minuto.
Takdang-aralin para sa demo na bersyon ng OGE 2019: Ang figure ay nagpapakita ng isang diagram ng isang electrical circuit na binubuo ng tatlong resistors at dalawang key K 1 at K 2. Ang isang pare-parehong boltahe ay inilalapat sa mga punto A at B. Ang maximum na dami ng init na inilabas sa isang circuit sa 1 s ay maaaring makuha ng

1) kung sarado lang ang key K 1
2) kung sarado lang ang key K 2
3) kung ang parehong mga susi ay sarado
4) kung ang parehong mga susi ay bukas
Solusyon: Ayon sa batas ng Joule–Lenz , kung ang boltahe ay pare-pareho, habang bumababa ang paglaban, ang dami ng init na nabuo sa circuit ay tumataas. Samakatuwid, upang ma-maximize ang dami ng init na nabuo sa circuit, kinakailangan upang bawasan ang paglaban ng circuit. Sa parallel resistance ng ilang resistors, ang kanilang kabuuang resistance ay mas mababa kaysa sa resistance ng isang indibidwal na risistor. Ang paglaban ay magiging minimal kapag ang parehong switch ay sarado. Ang paglaban ay magiging minimal, at ang halaga ng init na nabuo sa circuit ay magiging maximum

Ang kakayahan ng katawan na gumawa ng trabaho ay tinatawag enerhiya ng katawan. Kaya, ang sukatan ng dami ng enerhiya ay trabaho. Ang enerhiya ng isang katawan ay mas malaki, mas maraming trabaho ang maaaring gawin ng katawan na ito sa panahon ng paggalaw nito. Ang enerhiya ay hindi nawawala, ngunit pumasa mula sa isang anyo patungo sa isa pa. Halimbawa, sa isang generator, ang mekanikal na enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya, at sa isang makina, ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa mekanikal na enerhiya. Gayunpaman, hindi lahat ng enerhiya ay kapaki-pakinabang, i.e. bahagi nito ay ginugugol sa pagtagumpayan ng panloob na pagtutol ng pinagmulan at mga wire.

Trabaho ng electric current ay numerong katumbas ng produkto ng boltahe, kasalukuyang sa circuit at ang oras na lumilipas. Ang yunit ng pagsukat ay Joule.

Ang isang instrumento sa pagsukat ng elektrikal ay ginagamit upang sukatin ang trabaho o enerhiya ng isang electric current − metro ng kuryente.

Ang enerhiyang elektrikal, bilang karagdagan sa mga joules, ay sinusukat sa watt hours o kilowatt na oras:

1 Wh = 3,600 J, 1 kWh = 1,000 Wh.

Kapangyarihan ng kuryente – ay ang gawaing ginawa (o natupok) bawat yunit ng oras. Ang yunit ng pagsukat ay Watt.

Upang sukatin ang kapangyarihan ng electric current, isang electrical measurement device ang ginagamit - wattmeter.

Ang maramihang mga yunit ng kapangyarihan ay kilowatt o megawatt:

1 kW = 1,000 W, 1 MW = 1,000,000 W.

Sa mesa Ipinapakita ng 1 ang kapangyarihan ng ilang device.

Talahanayan 1

Pangalan ng device	Lakas ng device, kW
Flashlight lamp
Refrigerator sa bahay
Mga lampara sa pag-iilaw (sambahayan)
de-kuryenteng bakal
Washing machine
De-kuryenteng kalan	0,6; 0,8; 1; 1,25
Electric vacuum cleaner
Mga lampara sa mga bituin ng mga tore ng Kremlin
Electric lokomotive engine VL10
Rolling mill electric motor
Hydrogenerator ng Bratsk hydroelectric power station
Turbogenerator	50 000 − 1 200 000

Ang mga ugnayan sa pagitan ng kapangyarihan, kasalukuyang, boltahe at paglaban ay ipinapakita sa Fig. 1.

P U

I R

R·I

kanin. 1

Ang bilis kung saan ang mekanikal o iba pang enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya sa isang pinagmulan ay tinatawag pinagmumulan ng kapangyarihan:

saan W At– elektrikal na enerhiya ng pinagmulan.

Ang rate kung saan ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa receiver sa iba pang mga uri ng enerhiya, sa partikular na thermal energy, ay tinatawag kapangyarihan ng tatanggap:

Ang kapangyarihan na tumutukoy sa hindi boluntaryong pagkonsumo ng enerhiya, halimbawa, para sa pagkawala ng init sa isang pinagmulan o sa mga konduktor, ay tinatawag na pagkawala ng kuryente:

Ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, ang kapangyarihan ng pinagmulan ay katumbas ng kabuuan ng kapangyarihan ng mga mamimili at pagkalugi:

Ang expression na ito ay kumakatawan balanse ng kapangyarihan.

Ang kahusayan ng paglipat ng enerhiya mula sa pinagmulan patungo sa tatanggap ay nailalarawan sa pamamagitan ng koepisyent ng pagganap (COP) ng pinagmulan:

saan R 1 o R ist – kapangyarihan na ibinibigay ng pinagmumulan ng enerhiya sa panlabas na circuit;

R 2 – kapangyarihan na natanggap mula sa labas o kuryente na natupok;

∆P o R 0 (R vn ) – kapangyarihan na ginugol upang malampasan ang mga pagkalugi sa pinagmumulan o tagatanggap ng enerhiya.

Ang electric current ay ang direktang paggalaw ng mga particle na may kuryente. Kapag ang gumagalaw na mga particle ay bumangga sa mga molekula at ion ng isang sangkap, ang kinetic energy ng gumagalaw na mga particle ay inililipat sa mga ion at molekula, na nagreresulta sa pag-init ng konduktor. Kaya, ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa thermal energy.

Noong 1844, isang akademikong Ruso E.H. Lenz at mga siyentipikong Ingles Joulem sabay-sabay at hiwalay sa isa't isa, natuklasan ang isang batas na naglalarawan sa thermal effect ng kasalukuyang.

Batas ng Joule-Lenz : Kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang konduktor, ang dami ng init na nabuo ng konduktor ay direktang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang, ang paglaban ng konduktor at ang oras kung saan ang electric current ay dumadaloy sa konduktor:

saanQ– dami ng init, J,ako– kasalukuyang lakas, A;R– paglaban ng konduktor, Ohm;t– oras kung saan dumaloy ang electric current sa conductor, s.

Ang batas ng Joule-Lenz ay ginagamit sa pagkalkula ng mga thermal na kondisyon ng mga pinagmumulan ng kuryente, mga linya ng kuryente, mga consumer at iba pang elemento ng electrical circuit. Ang conversion ng kuryente sa init ay napakalaking praktikal na kahalagahan. Kasabay nito, ang thermal effect sa maraming mga kaso ay lumalabas na nakakapinsala (Larawan 2).

Nilalaman:

Ang sikat na Russian physicist na si Lenz at ang English physicist na si Joule, na nagsasagawa ng mga eksperimento upang pag-aralan ang thermal effect ng electric current, ay nakapag-iisa na nagmula sa batas ng Joule-Lenz. Ang batas na ito ay sumasalamin sa kaugnayan sa pagitan ng dami ng init na nalilikha sa isang konduktor at ng electric current na dumadaan sa konduktor na ito sa isang tiyak na tagal ng panahon.

Mga katangian ng electric current

Kapag ang electric current ay dumaan sa isang metal conductor, ang mga electron nito ay patuloy na bumabangga sa iba't ibang mga dayuhang particle. Ang mga ito ay maaaring mga ordinaryong neutral na molekula o mga molekula na nawalan ng mga electron. Sa proseso ng paglipat, maaaring hatiin ng isang elektron ang isa pang elektron mula sa isang neutral na molekula. Bilang isang resulta, ang kinetic energy nito ay nawala, at sa halip na isang molekula, isang positibong ion ang nabuo. Sa ibang mga kaso, ang isang elektron, sa kabaligtaran, ay pinagsama sa isang positibong ion at bumubuo ng isang neutral na molekula.

Sa proseso ng mga banggaan ng mga electron at molekula, ang enerhiya ay natupok, na pagkatapos ay na-convert sa init. Ang paggasta ng isang tiyak na halaga ng enerhiya ay nauugnay sa lahat ng mga paggalaw kung saan ang paglaban ay kailangang pagtagumpayan. Sa oras na ito, ang trabaho na ginugol sa pagtagumpayan ng friction resistance ay na-convert sa thermal energy.

Formula at kahulugan ng batas ng Joule Lenz

Ayon sa batas ng Joule ni Lenz, ang isang electric current na dumadaan sa isang konduktor ay sinamahan ng isang halaga ng init na direktang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang at ang paglaban, pati na rin ang oras ng daloy ng kasalukuyang ito sa pamamagitan ng konduktor.

Sa anyo ng isang pormula, ang batas ng Joule-Lenz ay ipinahayag tulad ng sumusunod: Q = I 2 Rt, kung saan ipinapakita ng Q ang dami ng init na inilabas, I - , R - conductor resistance, t - tagal ng panahon. Ang value na "k" ay kumakatawan sa thermal equivalent ng trabaho at ginagamit sa mga kaso kung saan ang dami ng init ay sinusukat sa calories, current in , resistance sa Ohms, at oras sa segundo. Ang numerical value ng k ay 0.24, na tumutugma sa isang kasalukuyang 1 ampere, na, na may resistensya ng conductor na 1 Ohm, ay naglalabas ng halaga ng init na katumbas ng 0.24 kcal sa loob ng 1 segundo. Samakatuwid, upang kalkulahin ang dami ng init na inilabas sa mga calorie, ginagamit ang formula Q = 0.24I 2 Rt.

Kapag ginagamit ang sistema ng SI ng mga yunit, ang dami ng init ay sinusukat sa joules, kaya ang halaga ng "k", na may kaugnayan sa batas ng Joule-Lenz, ay magiging katumbas ng 1, at ang formula ay magiging ganito: Q = I 2 Rt. Ayon sa I = U/R. Kung ang kasalukuyang halagang ito ay papalitan sa pangunahing formula, ito ay kukuha ng sumusunod na anyo: Q = (U 2 /R)t.

Pangunahing formula Ang Q = I 2 Rt ay napaka-maginhawang gamitin kapag kinakalkula ang dami ng init na inilabas sa kaso ng isang serye na koneksyon. Magiging pareho ang kasalukuyang lakas sa lahat ng konduktor. Kapag ang ilang mga konduktor ay konektado sa serye nang sabay-sabay, ang bawat isa sa kanila ay maglalabas ng napakaraming init na magiging proporsyonal sa paglaban ng konduktor. Kung ang tatlong magkaparehong mga wire na gawa sa tanso, bakal at nikel ay konektado sa serye, kung gayon ang pinakamataas na halaga ng init ay ilalabas ng huli. Ito ay dahil sa pinakamataas na resistivity ng nickel at ang mas malakas na pag-init ng wire na ito.

Kapag ang parehong mga konduktor ay konektado sa parallel, ang halaga ng electric current sa bawat isa sa kanila ay magkakaiba, at ang boltahe sa mga dulo ay magiging pareho. Sa kasong ito, ang formula Q = (U 2 /R)t ay mas angkop para sa mga kalkulasyon. Ang dami ng init na nabuo ng isang konduktor ay magiging inversely proportional sa conductivity nito. Kaya, ang batas ng Joule-Lenz ay malawakang ginagamit upang kalkulahin ang mga pag-install ng electrical lighting, iba't ibang mga heating at heating device, pati na rin ang iba pang mga device na may kaugnayan sa conversion ng elektrikal na enerhiya sa init.

Batas ng Joule-Lenz. Trabaho at kapangyarihan ng electric current