Основы Электричества

Тепловое Действие Электрического Тока
— выделение тепла.

Тема — Тепловое Действие Электрического Тока — выделение тепла.


Тепловое Действие Электрического Тока — выделение тепла.Практические использование электричества базируется на трёх основополагающих действиях, которые появляются при работе электрического тока: тепловом, электромагнитном и химическом. Каждому этому явлению свойственны свои определённые принципы. Давайте с Вами остановимся на одном из них и разберём его более подробнее, и это будет тепловое действие электрического тока.


Отрицательным заряженным частицам, которые принято называть электронами, протекая через определённое вещество, постоянно приходится сталкиваться с атомами, ионами или молекулами. После столкновения электроны тормозятся, передавая имеющуюся энергию элементарным частицам того вещества, по которому протекает электрический ток. Полученная энергия способствует увеличению скорости движения частиц, вещество греется.


Чем больше противодействия оказывают атомы и молекулы токопроводимого вещества текущему электрическому току, тем больше своей энергии они при этом теряют (отрицательные заряженные частицы), и тем больше набирает температуру проводник, поскольку вся утраченная энергия (электронами) преобразуется в тепло. Теперь можно легко догадаться, почему нагревательная спираль электропечки сделана из нихрома, а электрический шнур, запитывающий её, – из меди. При подобном подборе используемых материалов электрический ток довольно сильно нагревает спираль, которая имеет большое сопротивление, и практически не нагревает питающие печку провода.


Давайте посмотрим на обычную электрическую лампочку накаливания. Её внутренняя вольфрамовая нить имеет большое электрическое сопротивление. Протекая по данной нити (спиральки), отрицательные заряженные частицы передают ионам вольфрама большое количество энергии. Вольфрамовая нить лампы разогревается добела – электрическая лампочка светит. Если сила тока будет чрезмерной, энергия, которая передаётся ионам вольфрама, будет слишком большой, что имеющиеся ионы вещества просто не смогут удерживаться на своих прежних местах. В результате вольфрамовая нить расплавится.


Чем будет длиннее электрический проводник, тем большее количество препятствий и столкновений испытывают электроны, проходя по нему, тем больше своей энергии они потратят. То есть, чем длиннее электрическое проводник, тем больше его сопротивление.


Помимо этого, сопротивление проводника также зависит и от его толщины. Чем больше поперечное его сечение (толщина) провода, тем лучше его проводимость, и меньше электрическое сопротивление. Для того чтобы понять это, проделаем такой опыт. К куску проволоки с малой толщиной припаяем кусок проволоки с большей толщиной и соединим их с источником питания. Величина тока и в тонком и в толстом проводе будет одинакова (через оба проводника за одну секунду проходит одинаковое количество электронов).


При этом в более тонком проводе скорость движения (упорядоченного) электронов будет выше, по сравнению с толстым проводом. Следует заметить, что чем быстрее идут электроны в проводнике, тем большее количество энергии они отдают в результате столкновения с атомами и молекулами проводника. По этой причине, и электрическое сопротивление более тонкого провода будет больше, чем толстого.


Что ещё следует сказать о выделении тепла (тепловое действие электрического тока). Если мы включаем какой-либо электрический прибор – плитку, утюг, лампочку накаливания, то сила тока в имеющейся электропроводке дома определяется действующим напряжением в электросети, сопротивлением электроприбора и его проводов. К примеру, включён утюг. Основную роль в данном случае играет электрическое сопротивление утюга, поскольку сопротивление подводящих проводов мало, а напряжение электрической сети стандартно (для быта применяется переменное напряжение 220 вольт).


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике