Φαινόμενο Τζάουλ

Όταν από έναν αντιστάτη διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, η θερμοκρασία του αυξάνεται. Το φαινόμενο αυτό μελέτησε πρώτος ο Άγγλος φυσικός Τζάουλ (Joule) και γι αυτό ονομάστηκε φαινόμενο Τζάουλ. Η ποσότητα θερμότητας (Q) που μεταφέρεται σε ένα σώμα για ορισμένο χρονικό διάστημα (t) συνδέεται με τη μάζα (m) του σώματος και τη μεταβολή της θερμοκρασίας του (Δθ). Η ποσότητα αυτή υπολογίζεται με τη βοήθεια της εξίσωσης της θερμιδομετρίας : 
            Q= c * m * Δθ
όπου c=4.200 * J / kg * oC (ειδική θερμότητα του νερού), m η μάζα του νερού σε kg και Δθ η μεταβολή της θερμοκρασίας του νερού (οC).

Θερμότητα - ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος

Όταν διπλασιάζουμε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος (2 * Ι) που διαρρέει τον αντιστάτη, η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται από αυτόν τετραπλασιάζεται (4 * Q= 22 * Q). Όταν την τριπλασιάζουμε (3 * Ι), η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται εννεαπλασιάζεται ( 9 * Q= 32 * Q), κ.ο.κ . Άρα η ποσότητα της θερμότητας (Q) που μεταφέρεται από έναν αντιστάτη είναι ανάλογη του τετραγώνου της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από αυτόν.

Χρόνος - ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος

Όταν ο χρόνος διέλευσης και η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος διατηρούνται σταθερά, η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται από έναν αντιστάτη είναι ανάλογη της αντίστασής του.

Χρόνος - θερμότητα
Σε έναν αντιστάτη με σταθερή αντίσταση και όταν η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που τον διαρρέει διατηρείται σταθερή η ποσότητα της θερμότητας που μεταφέρεται από αυτόν είναι ανάλογη του χρόνου διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος.

Παραπομπές

Πηγές
Αντωνίου Ν., Δημητριάδης Π., Καμπούρης Κ., Παπαμιχάλης Κ., Παπατσίμπα Λ., Φυσική Γ' Γυμνασίου, ΟΕΔΒ, 2010

Ηλεκτρισμός