**Закон Джоўля — Ленца** — фізічны закон, які дае колькасную ацэнку цеплавога дзеяння электрычнага току. Усталяваны ў 1841 Джэймсам Джоўлям і ​​незалежна ад яго ў 1842 Эмілям Ленцам.

У славеснай фармулёўцы гучыць наступным чынам

> 
> 
> Магутнасць цяпла, якое выдаткоўваецца ў адзінцы аб'ёму асяроддзя пры праходжанні электрычнага току, прапарцыянальная здабытку шчыльнасці электрычнага току на велічыню напружанасці электрычнага поля.
> 
> 
> 

Матэматычна можа быць выяўлены ў наступнай форме:

{\displaystyle w={\vec {j}}\cdot {\vec {E}}=\sigma E^{2}\!}
дзе {\displaystyle w} — магутнасць вылучэння цяпла ў адзінцы аб'ёму, {\displaystyle {\vec {j}}} — шчыльнасць электрычнага току, {\displaystyle {\vec {E}}} — напружанасць электрычнага поля,*σ* — праводнасць асяроддзя.

Закон таксама можа быць сфармуляваны ў інтэгральнай форме для выпадку праходжання токаў у тонкіх дратах:

> 
> 
> Колькасць цеплыні, якая выдаткоўваецца ў адзінку часу ў разгляданым участку ланцуга, прапарцыянальна здабытку квадрата сілы току на гэтым участку і супраціўленні ўчастка.
> 
> 
> 

У матэматычнай форме гэты закон мае выгляд

{\displaystyle dQ=I^{2}Rdt\,}
{\displaystyle Q=\int \limits \_{t\_{1}}^{t\_{2}}I^{2}Rdt}
дзе *dQ* — колькасць цеплыні, якая выдаткоўваецца за прамежак часу *dt*, *I* — сіла току, *R* — супраціўленне, *Q* — поўная колькасць цеплыні, наадварот за прамежак часу ад *t1* да *t2*. У выпадку пастаянных сілы току і супраціўлення:

{\displaystyle Q=I^{2}Rt\,}

Практычнае значэнне
-------------------

### Зніжэнне страт энергіі

Пры перадачы электраэнергіі цеплавое дзеянне току з'яўляецца непажаданым, паколькі вядзе да страт энергіі. Паколькі магутнасць, якая перадаецца, лінейна залежыць як ад напружання, так і ад сілы току, а магутнасць нагрэву залежыць ад сілы току квадратычна, то выгадна павышаць напружанне перад перадачай электраэнергіі, паніжаючы ў выніку сілу току. Аднак, павышэнне напружання зніжае электрабяспеку ліній электраперадачы.

Для ўжывання высокага напружання ў ланцугу для захавання ранейшай магутнасці на карыснай нагрузцы прыходзіцца павялічваць супраціўленне нагрузкі. Падводзяць правады і нагрузка злучаныя паслядоўна. Супраціўленне правадоў ({\displaystyle R\_{w}\!}) можна лічыць сталым. А вось супраціўленне нагрузкі ({\displaystyle R\_{c}\!}) расце пры выбары больш высокага напружання ў сеткі. Таксама растуць суадносіны супраціўлення нагрузкі і супраціўлення правадоў. Пры паслядоўным ўключэнні супраціўленняў (провад — нагрузка — провад) размеркаванне вылучаемай магутнасці ({\displaystyle Q\!}) прапарцыянальна супраціўленню падлучаных супраціўленняў.

{\displaystyle Q\_{w}=R\_{w}\cdot I^{2}}
{\displaystyle Q\_{c}=R\_{c}\cdot I^{2}}
Ток у сеткі для ўсіх супраціўленнях сталы. Такім чынам, выконваюцца суадносіны

{\displaystyle Q\_{c}/Q\_{w}=R\_{c}/R\_{w}\!}
{\displaystyle Q\_{c}\!} и {\displaystyle R\_{w}\!} у кожным канкрэтным выпадку з'яўляюцца канстантамі. Такім чынам, магутнасць, якая выдаткоўваецца на дратах, зваротна прапарцыянальная супраціўленню нагрузкі, гэта значыць памяншаецца з ростам напружання, так як {\displaystyle R\_{c}=V\_{c}^{2}/Q\_{c}}. Адкуль вынікае, што {\displaystyle Q\_{w}=Q\_{c}^{2}\cdot R\_{c}/V\_{c}^{2}}. У кожным канкрэтным выпадку велічыня {\displaystyle Q\_{c}^{2}\cdot R\_{c}} з'яўляецца канстантай, такім чынам, цяпло выдаткоўваецца на провадзе зваротна прапарцыянальна квадрату напружання на спажыўца.

### Выбар правадоў для ланцугоў

Цяпло, якое выдаткоўваецца правадніком з токам, у той ці іншай ступені вылучаецца ў навакольнае асяроддзе. У выпадку, калі сіла току ў абраным правадніку перавысіць некаторае гранічна дапушчальнае значэнне, магчымы гэтак моцны нагрэў, што праваднік можа справакаваць ўзгаранне аб'ектаў, якія знаходзяцца побач з ім, або расплавіцца сам. Як правіла, пры зборцы электрычных ланцугоў дастаткова прытрымлівацца прынятых нарматыўных дакументаз, якія рэгламентуюць, у прыватнасці, выбар сячэння праваднікоў.

### Электранагравальныя прыборы

Калі сіла току адна і тая ж на ўсім працягу электрычнага ланцугу, то ў любым абраным участку будзе вылучаць цяпла тым больш, чым вышэй супраціўленне гэтага ўчастка.

За кошт свядомага павелічэння супраціўлення ўчастка ланцуга можна дамагчыся лакалізаванага вылучэння цяпла ў гэтым участку. Па гэтым прынцыпе працуюць электранагравальныя прыборы. У іх выкарыстоўваецца награвальны элемент — праваднік з высокім супраціўленнем. Павышэнне супраціўлення дасягаецца (сумесна або па асобнасці) выбарам сплаву з высокім удзельным супраціўленнем (напрыклад, ніхром, канстантан), павелічэннем даўжыні правадніка і памяншэннем яго папярочнага сячэння. Правады маюць звычайнае нізкае супраціўленне і таму іх нагрэў, як правіла, непрыкметны.

Гл. таксама
-----------

* Закон Ома

Зноскі
------

1. ↑  *[Джоуля - Ленца закон Закон Джоўля — Ленца]* — артыкул з БСЭ3

|  |  |
| --- | --- |
| ⚙️   Слоўнікі і энцыклапедыі | Вялікая каталанская · Вялікая кiтайская · Вялікая нарвежская · Вялікая расійская (старая версія) · Britannica (онлайн) |
| Нарматыўны кантроль | Microsoft: 117926987 |