Joule heating, or ohmic heating, is the phenomenon where heat is produced by an electric current passing through a conductor. The rate of heat generation, or power dissipated ([latex]P[/latex]), is given by Joule’s first law, [latex]P = VI[/latex]. By combining this with Ohm’s law, the power can be expressed as [latex]P = I^2 R[/latex] or [latex]P = \frac{V^2}{R}[/latex].
The physical basis for Joule heating is the interaction between moving charge carriers (electrons) and the ions of the conductor. As electrons are accelerated by the electric field, they collide with the ions in the material’s lattice structure. Each collision transfers kinetic energy from the electron to the ion, increasing the ion’s vibrational energy. This increased atomic vibration manifests as a rise in the conductor’s temperature.
While this effect is harnessed for heating applications, it is often an undesirable source of energy loss. In power transmission, for example, the [مطاط]P = I^2 R[/latex] relationship shows that power loss is proportional to the square of the current. This is why electricity is transmitted over long distances at very high voltages and low currents, to minimize these ‘I-squared-R’ losses. Understanding Joule heating is crucial for thermal management in electronics, preventing components like microprocessors from overheating and failing.
متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة
{{العنوان}}
{% إذا كان المقتطف %}{{ مقتطفات | truncatewords: 55 }}
{% endif %}
