Какво означава джаул?
ДЖА̀УЛ м. Физ. Единица за енергия, работа или топлина, равна на работата, извършена от сила 1 нютон при преместване на тяло на разстояние 1 метър по посока на действието на силата. Тези лазери работят на импулсен режим и енергията, излъчвана в един импулс, може да достигне хиляди джаула. К, 1970, кн. 7, 8.
— От англ. собств.
Джаул
Джаул, наричан понякога още ватсекунда и означаван със символа J, е единицата от Международната система единици (SI) за измерване на енергия (потенциална, кинетична, електрическа, топлинна), а също така на работа и количество топлина. Стандартното определение на джаул е следното:
1 J е работата, извършена от сила 1 N при преместване на тяло на разстояние 1 m по направление на силата, т.е.
1
J
=
1
N
⋅
m
=
(
k
g
⋅
m
s
2
)
⋅
m
=
k
g
⋅
m
2
s
2
=
P
a
⋅
m
3
=
1
W
⋅
s
{\displaystyle {\rm {1J=1N\cdot m=\left({\frac {kg\cdot m}{s^{2}}}\right)\cdot m={\frac {kg\cdot m^{2}}{s^{2}}}=Pa\cdot m^{3}=1W\cdot s}}}
Други дефиниции:
1
J
=
1
Ω
⋅
A
2
⋅
s
=
1
W
⋅
s
=
1
k
g
⋅
m
2
⋅
s
−
2
{\displaystyle {\rm {1J=1\Omega \cdot A^{2}\cdot s=1W\cdot s=1kg\cdot m^{2}\cdot s^{-2}\,}}}
Единицата носи името на английския физик Джеймс Джаул (1818 – 1889), който установява, че няколко различни вида енергия (механична, електрическа, топлинна) могат да бъдат преобразувани една в друга, като по този начин създава предпоставки за формулирането на Закона за запазване на енергията. През 1840 г. Джаул открива връзката между електрическия ток, протичащ през резистор, и отделяната топлина (Закон на Джаул), а по-късно, независимо от Юлиус Роберт фон Майер, открива връзката на топлината с механичната работа.
Ефект на Джаул – Ленц
Ефектът на Джаул – Ленц (известен също като закон на Джаул – Ленц, както и като нагряването на Джаул в западни източници) е процес, при който при преминаване на електрически ток през проводник се освобождава топлина. За първи път явлението било изследвано от Джеймс Джаул през 1841 г. Джаул потопил проводник във вода и измерил покачването на температурата му за 30 минути. Променяйки тока и дължината на проводника, той заключил, че произведената топлина е равна на електрическото съпротивление, умножено по квадрата на тока. Тази зависимост е известна като първи закон на Джаул. Явлението е открито повторно (и независимо от Джаул) през 1842 г. от руския физик Хайнрих Ленц. SI единицата за енергия впоследствие била наречена джаул (J). Общоизвестната единица за мощност ват (W) е равна на 1 джаул за секунда.
Топлинното въздействие на тока се характеризира с количеството топлина, отделена в даден проводник, по който тече ток. То е равно на произведението от квадрата на тока, съпротивлението на проводника и времето за протичане на тока (закон на Джаул – Ленц):
Q
=
I
2
⋅
R
⋅
t
{\displaystyle Q=I^{2}\cdot R\cdot t}
Днес е добре известно, че ефектът на Джаул – Ленц се предизвиква от взаимодействието между движещите се частици (обикновено, но не винаги) – електроните и йоните от състава на даден проводник (материал). Заредените частици в един електрически проводник се ускоряват от електрическото поле, като отдават част от своята кинетична енергия всеки път, когато се сблъскат по пътя си с йон. Отдаването на тази кинетична енергия се определя като повишаване на температурата на проводника.
Нагряването вследствие ефекта на Джаул – Ленц се нарича още омическо или съпротивително нагряване заради връзката му със закона на Ом. Този ефект е основа за многобройни практически приложения, свързани с електрическото нагряване. Когато обаче нагряването в проводника е нежелан ефект (в трансформатор например), разсейването на топлина в проводника се нарича активни загуби. Тези активни загуби се компенсират в електропреносните мрежи, като се използват високи напрежения, за да се намалят относително протичащите през тях токове.
[[Категория:]]
Джеймс Джаул
Джеймс Прескът Джаул (на английски: James Prescott Joule) е английски физик. Той установява, че няколко различни вида енергия (механична, електрическа, топлинна) могат да бъдат преобразувани една в друга, като по този начин създава предпоставки за формулирането на Закона за запазване на енергията. През 1840 година Джаул открива връзката между електрическия ток, протичащ през резистор, и отделяната топлина (ефект на Джаул – Ленц), а по-късно, независимо от Юлиус Роберт фон Майер, открива връзката на топлината с механичната работа.