Explore la relación entre el calor generado por la corriente que pasa a través de un conductor y la resistencia
La relación entre el calor generado por la corriente que pasa por un conductor y la resistencia: El calor generado por la corriente que pasa por un conductor es proporcional al cuadrado de la corriente, proporcional a la resistencia del conductor y proporcional a la época de la electricidad.
Cuando la corriente eléctrica pasa a través de un conductor, se genera calor. Esto se llama efecto térmico de la corriente eléctrica. Un calentador eléctrico es un dispositivo que utiliza el efecto térmico de la corriente eléctrica para calentar. Por ejemplo: estufas eléctricas, soldadores eléctricos, planchas eléctricas, ollas arroceras, hornos eléctricos, etc. son calentadores eléctricos comunes. El componente principal del calentador eléctrico es el elemento calefactor, que está hecho de alambre de resistencia con alta resistividad y alto punto de fusión enrollado sobre un material aislante.
En física, se estipula que el calor generado por la corriente que pasa por un conductor es proporcional a la resistencia del conductor, proporcional al cuadrado de la corriente que pasa por el conductor y proporcional al tiempo de energización. . Esta es la ley de Joule. La ley de Joule es una ley que describe cuantitativamente la conversión de energía eléctrica en energía térmica mediante la conducción de corriente eléctrica.
Esta ley fue descubierta por el científico británico Joule en 1841. La ley de Joule es una ley experimental que se aplica a cualquier conductor y a cualquier circuito.
Factores que afectan la resistencia:
En un conductor, cuando los electrones libres se mueven de manera direccional, chocarán con otras partículas y se verán afectados por núcleos cargados positivamente, provocando que los electrones libres pierdan energía cinética, y la energía cinética perdida se convertirá en movimiento irregular de otras partículas, que es la energía interna del propio conductor. Desde una perspectiva macro, el conductor también tiene resistencia.
Basado en este principio microscópico, es fácil entender la resistividad ρ: una cantidad física que representa las propiedades conductoras de un objeto.
Longitud del material L: Cuanto más largo sea el material conductor, mayor será la resistencia al movimiento direccional de las cargas, por lo que la resistencia es proporcional a la longitud del material.
Área de sección transversal del material S: Cuanto mayor sea el área de sección transversal del material, mayor será el número de electrones libres en el conductor por unidad de longitud y mejor será la conductividad eléctrica del conductor.
Temperatura: La temperatura afectará a las propiedades microscópicas del material y afectará en cierta medida al rendimiento conductivo del conductor.
Cuanto mayor sea la temperatura, más violento será el movimiento irregular de los átomos en el conductor, y mayor será la obstrucción para liberar los electrones. Por lo tanto, la resistividad de la mayoría de los materiales también aumentará a medida que aumente la temperatura. Sin embargo, hay algunos materiales semiconductores. Cuando la temperatura aumenta adecuadamente, la cantidad de electrones libres aumentará considerablemente. Cuando la temperatura aumenta, la resistividad del material disminuirá.