Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » جول للتدفئة والطاقة الكهربائية

جول للتدفئة والطاقة الكهربائية

1841
  • James Prescott Joule
عرض توضيحي لتسخين جول في مختبر عتيق بالأجهزة الكهربائية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تسخين الجول، أو أوميك التسخين هو ظاهرة يتم فيها إنتاج الحرارة عن طريق مرور تيار كهربائي عبر موصل. ويُعطى معدل توليد الحرارة، أو الطاقة المبددة (P)، بوحدة الجول. القانون الأول, [latex]P = VI[/latex]. By combining this with قانون أوم, the power can be expressed as [latex]P = I^2 R[/latex] or [latex]P = \frac{V^2}{R}[/latex].

ويتمثل الأساس الفيزيائي لتسخين جول في التفاعل بين حاملات الشحنة المتحركة (الإلكترونات) وأيونات الموصل. وبينما تتسارع الإلكترونات بفعل المجال الكهربائي، فإنها تتصادم مع الأيونات في بنية الشبكة في المادة. وينقل كل تصادم طاقة حركية من الإلكترون إلى الأيون مما يزيد من طاقة اهتزاز الأيون. ويظهر هذا الاهتزاز الذري المتزايد على شكل ارتفاع في درجة حرارة الموصل.

وبينما يتم تسخير هذا التأثير في تطبيقات التسخين، فإنه غالبًا ما يكون مصدرًا غير مرغوب فيه لفقدان الطاقة. في نقل الطاقة، على سبيل المثال، تُظهر العلاقة [latex]P = I^2 R[/latex] أن فقدان الطاقة يتناسب مع مربع التيار. وهذا هو السبب في أن الكهرباء تنتقل عبر مسافات طويلة بجهود عالية جدًا وتيارات منخفضة جدًا، لتقليل خسائر ‘I-squared-R’ هذه. يعد فهم تسخين جول أمرًا بالغ الأهمية للإدارة الحرارية في الإلكترونيات، مما يمنع المكونات مثل المعالجات الدقيقة من السخونة الزائدة والفشل.

UNESCO Nomenclature: 2205
- الكهرومغناطيسية

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • قانون أوم، الذي يُعرِّف العلاقة بين الجهد والتيار والمقاومة
  • قانون حفظ الطاقة، الذي ينص على أن الطاقة لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها
  • التجارب المبكرة على الكهرباء والحرارة التي أجراها علماء مثل بنجامين فرانكلين وهمفري ديفي

التطبيقات

  • سخانات ومواقد كهربائية
  • المصابيح المتوهجة (تسخين خيط حتى يتوهج)
  • الصمامات، التي تذوب وتقطع الدائرة عندما يكون التيار مرتفعًا جدًا
  • غلايات كهربائية، ومحامص الخبز، ومجففات الشعر
  • أنظمة إزالة الجليد من أجنحة الطائرات والزجاج الأمامي

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ تسخين الجول، التسخين الأومي، الطاقة الكهربائية، تبديد الطاقة، المقاومة، فقدان I^2R، تحويل الطاقة، الديناميكا الحرارية، السخان الكهربائي، جيمس بريسكوت جول.

السياق التاريخي

جول للتدفئة والطاقة الكهربائية

1834
1835
1838
1841
1845
1850
1850
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1847
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.