Efectul Joule (numit si efectul electrocaloric sau efectul electrotermic) [632070]

Universitatea POLITEHNICA
Facultatea de Inginerie Electrica

Tema 1
Efectul Joule
Aplicatii

Student: [anonimizat]: 121A

Definitie :
Efectul Joule (numit si efectul electrocaloric sau efectul electrotermic)
reprezinta fenomenul fizic de incalzire a corpurilor la trecerea curentului electric
prin ele. Efectul Joule se opune trecerii curentului prin corpuri cu structura
cristalina si cu electroni liberi pentru a pastra legaturile dintre electroni stabile.
Acest efect „de opunere” conduce la o disipare de energie si deci la incalzirea
materialului prin care trece curentul electric. Efectul Joule este un fenomen fizic,
ceea ce implica faptul ca toate consecintele sale nu pot fi reversibile sau
inlaturate. Consecintele sale s unt atât negative (daunatoare) cat si pozitive
(folositoare). Oamenii au cautat sa foloseasca acest efect, care face parte din viata
de zi cu zi a fiecaruia si au incercat sa -i inlature consecintele daunatoare.

Con secinte daunatoare :
Incalzire a oricarui co nduc tor parcur s decurent: masinile
electrice se incalzesc foarte rapid si suprafetele necesita sa fiemarite in
dimensiune pentru a rezista la trecerea curentului, pentru ca cu
catsuprafata este mai mare cu atât rezistenta este mai mica, iar cu cat
rezis tivitatea materialului este mai mare si rezistenta creste (R=O*l/S);
In transportul energiei electrice prin stalpii deinaltatensiune, efectul Joule
duce la pierderi de energie electrica
Consecinte positive:
Majoritatea aplicatiilor efectul ui Joule se refera la aparate de uz casnic, deci
la anumite facilitati care confera mai multa usurinta vieții omului. Astfel, unele
dintre cele mai cunoscute aplicatii ale efectului Joule sunt: resoul, fierul
de calcat, radiatoarele, fierbatorul electric, masina de spalat, uscatorul
de par.

To ate aceste apa rate functio neaza in urma aparit iei ef ectul
ui Joule după unprincipiu relativ simplu: la trecerea curentului, in interiorul
fiecarui aparat exista un co nductor prin care trece curentul electric.
Datorita ef ectului Jo ule apar e cresterea de temperatura, pe care fiecare
aparat o foloseste cu un anumit scop.

Fierul de calcat:
Fierul de calcat este un aparat de uz casnic folosit pentru netezirea
imbracamintii din panza. In cazul fierului de calcat curentul electric tr ece printr -o
rezistenta electrica, de diferite forme si dimensiuni. Aceasta rezistenta transforma
energia electrica in energie termica si o transfera unei talpi confectionata dintr -un
material cu grad de conductibilitate ridicat. Astfel talpa se incalzeste intr-un
interval detimp foarte redus. Temperatura talpii fierului de calcat este controlata
de un termostat, prin reglarea caruia se obtin diferie valori ale temperaturii talpii
(diferentele de temperatura sunt necesare datorita diferitei temperaturi pe c are o
pot suporta materialele de confectii). După incalzirea talpii, fierul de calcat este
pregatit pentru a putea fi intrebuintat la netezirea hainelor.

Figura 1. Fier de calcat

Resoul :
Resoul este un aparat de uz casnic folosit pentru pregatirea hranei sau
pentru incalzire. Resoul are in componenta o rezistenta electrica care transforma
direct energia electrica in energie termica, fara a folosi un agent intermediar (cum
se intampla in cazul radiatoarelor). De fapt, resoul este o forma rudimentara a
radiatorului.

Figura 2. Resou

Aeroterma:
Aeroterma este un aparat de uz casnic folosita la incalzirea unor spatii
reduse. Aeroterma transforma energia electrica in energie termica pe care o
transfera aerului. Aerul este incalzit de catre rezistenta si vehiculat de un
ventilator. Pe principiul aerotermei functioneaza si uscatotul de par (pheon -ul),
care este de fapt o aeroterma in „miniatura”.

Figura 3. Aeroterma
Radiatorul :
Radiatoarele obisnuite sunt alcatuite dintr -o serie de placi de fier sau din
fire care au o suprafata totala relativ mare. Radiatoarele electrice au in
componenta o rezistenta electrica, care transforma energia electrica in energie
termica. Energia termica este transferata unui agent intermediar, care se prezinta
in stare lich ida solida sau gazoasa si care se incalzeste, putand fi asftel folosit in
scopuri diverse. Cele mai frecvente exemple de radiatoare sunt: caloriferul
electric, radiatorul, aeroterma.

Figura 4. Radiator

Masina de spalat :
Masina de spalat este un aparat de uz casnic folosit la curatarea hainelor.
Ea are incomponenta o rezistenta electrica comandata de un bloc electronic care
transformaenergia electrica in energie termica, transferand -o pe aceasta din urma
apei folositain procesul tehnologic de spalat. In toate aparatele
mentio nate mai sus, caldura este pro dusa in urma
aparitiei efectului J o u l e . D e c i , chiar d a c a are si consecinte d
a u n a t oare e f e c t u l Jouleusureaza si confera (in mod indirect) confort
vieții omului.

Figura 5. Masina de spalat

Bibliografie:
https://www.scribd.com/doc/47678511/Efectul -Joule
https://ro.wikipedia.org/wiki/Efectele_curentului_e lectric