Tema1 Stefan Anghelescu [629405]

Anghelescu Stefan
Grupa: MS9_1
1

Efectul Joule -Lenz

Efectul Joule reprezint a disiparea c aldurii intr-un conductor traversat de un curent electric.
Efectul poart a numele fizicianului englez James Prescott Joule, care l -a studiat incep and cu anul
1841.
Efectul Joule se datoreaz a interac tiunii purt atorilor de sarcin a (de regul a electroni), care se
afla in mi scare, cu atomii ce alcatuiesc mediul prin care se deplaseaza (de exemplu un cablu
electric), acestia constituind o rezistenta contra deplasarii lor. In urma acestor interac tiuni
purtatorii de sarcin a cedeaz a atomilor conductorului din energia lor cinetic a, contribuind la m arirea
agita tiei termice in masa conductorului. Transferul unei cantit ati de energie printr -un cablu se
realizeaz a cu pierderi de energie, in urma disiparii u nei p arti a energiei electrice in energie termic a
(disipare de energie electrica sub forma de caldur a).
La nivel microscopic, incalzirea este cauzat a de interac tiunea dintre particulele in miscare
ce formeaza curentul electric si atomii care constituie corpul conductor. Particulele incarcate sunt
accelerate printr -un camp electric, dar cedeaz a o parte din energia cinetica la fiecare coliziune cu
un atom (molecul a). Cre sterea in energie cinetica (sau de vibratie) a atomilor se manifesta sub
form a de caldu ra si are loc o crestere a temperaturii conductorului.
Legea lui Joule, exprima rela tia caldurii generate de un curent care parcurge un conductor.
Legea este exprimata astfel: c aldura degajat a intr-un interval de timp Δt, la trecerea unui curent
elect ric continuu, de intensitate I, printr -un rezistor de rezistenta R, este propor tional a cu patratul
intensit atii curentului electric, cu rezistenta electric a a rezistorului si cu intervalul de timp
considerat.
Q=RI2t
in care:

Q – caldura degajat a,
[Q] SI = J

I – intensitatea curentului electric
[I]SI = A

R – rezistivitatea electric a
[R] SI = Ω

t – timpul
[t]SI = s

Anghelescu Stefan
Grupa: MS9_1
2
Avantajele efectului Joule
Rezistorul sau (elementul rezistiv care disip a caldura) este realizat din nicrom, feronicrom,
fecral, kanthal, cromal s.a. Aceste materiale sunt rezistente la temperaturi mari, au rezistivitate
electrica ridicata si un coeficient mare de temperatura al rezistivitatii. In anumite cazuri, efectul
Joule se folose ste pentru a produce c aldura (radiatorul electric, boiler, prajitor de paine).
O alt a aplica tie a efectului Joule este reprezentat a de lampa cu incandescen ta. Filamentul
de wolfram , plasat intr-o incint a ce con tine gaz nobil, este adus la o temperatur a ridicat a (2200
°C). La aceast a temperatur a, materialul emite radiaii in spectrul vizibil, dar si in spectrul invizibil,
incalzind sticla si mediul. Astfel, eficien ta luminoas a a lamp ilor incandescente este slab a,
gener and de 5 ori mai pu tina lumin a decat iluminarea fluorescent a si de 10 ori mai pu tina lumin a
decat l ampile cu desc arcare.
De asemenea, o aplica tie a efectului Joule il reprezint a procedeul de sudare prin topire.
Siguran tele fuzibile sunt dispozitive care utilizeaz a efectul Joule, topind un conductor
calibrat pentru a p roteja un circuit la apari tia unei suprasarcini.

Dezavantajele efectului Joule

In alte cazuri, efectul Joule este responsabil pentru pierderi de energie, prin conversia
nedorit a, dar inevitabil a, a unei p arti de energie electric a in energie termic a. De exemplu pierderile
la transportul de curent electric, lucru ce impune transportul puterii la inalta tensiune, pentru a
diminua intensitatea curentului si implicit pierderile.

Concluzie

Efectul Joule este un efect termic care se produce in moment ul traversarii unui conductor
de catre curent electric. Se manifesta printr -o crestere a energiei interne a conductorului si a
temperaturii acestuia.

Anghelescu Stefan
Grupa: MS9_1
3
Bibliografie

1. https://ro.wikipedia.org/wiki/Efectele_curentului_electric
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Joule_heating
3. https://fkretzulescu.files .wordpress.com/2011/01/
4. http://www.prismainfo.ro/
5. http://www.ipedia.ro/becuri -incandscente -1082/
6. http://www.sudura.com/site2014/despre -sudare -%C8%99i –
debitare/sudareamanual%C4%83 -cu-electrod -invelit
7. http://www.tme.eu/html/RO/sigurante -fuzibile -ultra-rapide -5-x-
20mm/ramka_1039_RO_pelny.html
8. Lucrare de licen ta “Tehnologii de sudare ” Daniel VI SAN, Gala ti, 2008