Das Joule'sche Gesetz

Das Joule'sche Gesetz war ein Phänomen, das der Brite James Prescott Joule entdeckte. 1840 veröffentlichte er seine Studie mit dem Titel "Wärmeerzeugung durch voltaische Elektrizität", die folglich mit dieser Tatsache begründet wurde.

Worin besteht das Joule'sche Gesetz?

Der Strom erzeugt Wärme durch den Widerstand des Leitermaterials. Dieser Widerstand wird durch dieBewegung von Elektronen erzeugt.

Diese wiederum haben eine bestimmte Masse und Geschwindigkeit und erzeugen kinetische Energie. Diese Energie wird freigesetzt, wenn die Ladungen mit den Atomen des Leiters zusammenstoßen. Der Joule-Effekt tritt auf, wenn dieser Effekt in einem geschlossenen Stromkreis auftritt, durch den der Strom fließt.

Wie kann man die Wärmemenge mit Hilfe des Joule'schen Gesetzes bestimmen?

Das Joule'sche Gesetz besagt, dass die Wärme, die durch einen elektrischen Strom erzeugt wird, direkt proportional zum Widerstand, zur Zeit und zur Stromstärke im Quadrat ist. Daraus ergibt sich die folgende Formel:

Q=I²×R×t

- Q = die Wärmemenge, d. h. Joule

- I =Stromintensität

- R = elektrischer Widerstand (Ω)

- t = Zeit, in der der Strom fließt, ausgedrückt in Sekunden

Die durch den Effekt erzeugte Wärme kann wie folgt berechnet werden

Das Joule'sche Gesetz verbraucht eine Energie, die in einem Strom steckt. Um die verbrauchte Leistung zu ermitteln, können wir die folgende Formel verwenden:

P = V · I

Wie beim Ohmschen Gesetz gibt es auch hier ein Dreieck, das uns hilft, uns die Formel zu merken, das sogenannte Joule-Dreieck. Um eine bestimmte Größe zu erhalten, müssen wir sie nur abdecken und aus dieser Formel erhalten wir die Formel.

Wie wirkt sich das Gesetz auf die Elektrizität aus?

Wenn der elektrische Strom erwärmt wird, treten folgende Effekte auf:

- Je mehr Widerstand, desto mehr Wärme

- Je länger der Strom fließt, desto heißer wird er

- Je mehr Strom, desto mehr Wärme

Anwendung des Gesetzes

Das Joule'sche Gesetz findet sich leicht in Haushaltsgeräten, die Wärme erzeugen, wie Heizungen und Öfen. In diesen Fällen erzeugen sie Wärmeenergie, sobald die Energie durch die Leiter fließt.

Dieses Gesetz findet heute in verschiedenen Bereichen Anwendung, nicht nur in unseren Häusern, sondern zum Beispiel auch auf der Straße:

- Straßenlaternen

- Elektromagnetische Strahlung