Článek pojednává o přeměně elektrické energie na tepelnou energii, která popisuje, jak se elektrony nabíjejí, aby ztrácely svou energii.
Když pohybující se elektrony interagují elektrickou energií se stacionárními elektrony, jejich energie se přemění na chemickou energii nebo světelnou energii. Pokud je však jejich energie větší než kapacita stacionárního elektronu, přebytek elektrické energie se uvolňuje ve formě tepelné energie.
Elektrická energie se přemění na chemická energie když stacionární elektrony pohlcují kinetickou energii. Je to proces přeměna kinetické energie na potenciální energii. Pokud více elektronů s kinetickou energií interaguje s chemicky vázanými stacionárními elektrony s uloženou potenciální energií, obrátí to přeměnu energie.
Při rozsvícení žárovky připojené k baterii stacionární elektrony v baterii rozštěpí svou chemickou vazbu. Stanou se volně k přenášení uložené potenciální energie as Kinetická energie ve formě elektrické energie přes vodivý drát. Když se takové elektrony dostanou do kontaktu s wolframovým materiálem žárovky, interagují za vzniku jiné formy energie.
(kredit: Shutterstock)
Vnější elektrická energie z baterie přeruší chemické vazby elektronů v baňce, takže se začnou rychle pohybovat absorbováním vnější kinetické energie. Teplota je fyzikální veličina, která nás informuje o tom, jak rychle se elektrony pohybují. Proto rychlý pohyb elektronů vyzařuje tepelná energie z elektrické energie.
To je důvod, proč když vnější elektrická energie proudí vodičem s proudem, cítíme na jeho povrchu nějaké teplo, když se ho dotkneme.
V závislosti na vnější elektrické energii se elektrony drží rychleji pohyb. Čím rychleji se elektrony pohybují, tím je jejich povrch teplejší. Předmět s vyšší teplotou předává své teplo jiným objektům při nižších teplotách. Proto rychle se pohybující elektrony vybíjejí přebytečnou energii ve formě světelná energie.
(kredit: Shutterstock)
Když sečteme světelnou energii žárovky a tepelnou energii, zjistili jsme, že jejich součet se rovná elektrické energii, jak je uvedeno zákon přeměny energie.
Přečtěte si o příkladech elektrické energie k tepelné energii.
Jaký proces je elektrická energie k tepelné energii?
Proces přeměny elektrické energie na tepelnou energii je elektrický ohřev.
Elektrické vytápění je proces získávání tepelné energie z chemických prvků na vnějších průchodech elektrické energie. Elektrické zařízení obsahuje odpor jako topné těleso, které funguje na principu ohřevu Joule k dodávání tepelné energie, později pracně využívané pro komerční účely.
Průtokový ohřívač vody instalovaný v koupelně je založen na přeměna elektrické energie na tepelnou energii. Kdykoli zapneme topení, získáme proudy horké vody. Ale přemýšleli jste, proč nějakou dobu trvá, než se voda zahřeje? Ohřívač vody je v provozu Joule ohřev or Odporové vytápění, kde teplo vzniká průchodem elektrického proudu vodičem.
Elektrické topení zahrnuje interakce pohybujících se elektronů jako nosiče náboje s topným článkem uvnitř dirigent, elektrické pole vyvinuté na vodiči kvůli rozdílu potenciálu urychlují stacionární elektrony. Elektrony tedy přenášejí s kinetickou energií ve směru elektrického pole do vodiče.
(kredit: Shutterstock)
U většiny elektrických ohřívačů a rezistor se používá jako topný článek. Jedná se o dvě pasivní koncové součásti, které regulují tok elektrické energie ve vodiči.
Kinetická energie je pak přenášena na pevné elektrony, když pohybující se elektrony narazí na odporový prvek. Elektrony v rezistoru jsou vybuzeny k rychlému pohybu v důsledku absorbování kinetické energie. To je, když rezistor rozptýlí přebytečnou energii svých elektronů jako tepelnou energii pomocí principu ohřevu Joule.
Práce (W) pohybujícího se elektronu do vodiče je dána W = Vit.
kde V je napětí a I je proud procházející vodičem.
Množství tepla rozptýleného rezistorem vodiče se nazývá jeho Síla vytápění P.
P = W/t = VI
Jako podle Ohmův zákon, V = IR,
Proto P = I2R, který je analogický k Jouleův první zákon.
Proto je princip Jouleova ohřevu odvozen od prvního Jouleova zákona, který říká, že
"Výkon ohřevu (P) elektrického vodiče je úměrný součinu druhé mocniny průchodu elektrického proudu (I) a jeho odporu (R)“..
Přečtěte si o přeměně mechanické energie na kinetickou energii
Jak přeměnit elektrickou energii na tepelnou energii?
Elektrická energie se vlivem odporu přeměňuje na tepelnou energii.
Když vodivým materiálem protéká určité množství elektrického proudu, zahřeje se. Každý vodič má vestavěný odpor, který rozptyluje tepelnou energii, když získává elektrickou energii. Jev zabraňuje zkratu vodiče při vysoké elektrické energii.
(kredit: Shutterstock)
Každý dirigent nějaké obsahuje Odpor pro udržení toku proudu. Průtok proudu můžeme také řídit přidáním externího odporu k vodiči. Požadovanou hodnotu tepelné energie lze získat z vodiče pomocí Joule ohřev.
Když proud prochází libovolným vodičem, jeho povrch se zahřívá. Odpor vodiče udržuje elektrickou energii tím, že absorbuje a poté vyzařuje přesné množství energie jako tepelnou energii. Jinak zaznamenáme zkrat, když vodičem bez odporu prochází obrovské množství proudu.
Přečtěte si více o elektrostatických nábojích
Také čtení:
- Příklady zachování mechanické energie
- Příklad kinetické energie na zvuk
- Příklady potenciální energie ve vašem domě
- Příklad gravitační energie na mechanickou energii
- Ovlivňuje hmotnost potenciální energii
- Příklad kinetické energie na světelnou energii
- Příklady potenciální energie
- Vyžaduje aktivní doprava energii?
- Příklad kinetické až tepelné energie
- Co neovlivňuje potenciální energii
Dobrý den, jsem Manish Naik absolvoval magisterský titul z fyziky se specializací Solid-State Electronics. Mám tři roky zkušeností s psaním článků na téma fyzika. Psaní, jehož cílem bylo poskytnout přesné informace všem čtenářům, od začátečníků i odborníků.
Ve svém volném čase rád trávím čas v přírodě nebo navštěvuji historická místa.
Těšíme se na spojení přes LinkedIn –