જોલ-લેન્ઝ કાયદો

વાયરના પ્રતિકારને વટાવીને, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કામ કરે છે, જે દરમિયાન વાયરમાં ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. તેમની હિલચાલમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ અને પરમાણુઓ સાથે અથડાય છે અને આ અથડામણ દરમિયાન ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રોનની યાંત્રિક ઉર્જા થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

કંડક્ટરમાં વર્તમાનની તાકાત પર થર્મલ ઊર્જાની અવલંબન જૌલ-લેન્ઝ કાયદા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જ્યારે વાયરમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે વાયરમાં વિદ્યુતપ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું પ્રમાણ બીજી શક્તિમાં લેવાયેલ વર્તમાનની મજબૂતાઈ, વાયરના પ્રતિકારની તીવ્રતા અને પ્રવાહની અવધિના સીધા પ્રમાણસર હોય છે. .

જો ઉષ્માની માત્રા Q અક્ષર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, તો a માં વર્તમાન તાકાત A છે, ઓહ્મમાં પ્રતિકાર — R અને સમય સેકન્ડમાં — t, તો ગાણિતિક રીતે જૌલ-લેન્ઝનો નિયમ નીચે પ્રમાણે રજૂ કરી શકાય છે:

Q = aI2Rt

NS a = 1 માટે, ગરમી Q નું પ્રમાણ જ્યુલ્સ હશે. NSpa a = 0.24 ગરમી Q ની માત્રા નાની કેલરીમાં મેળવવામાં આવે છે. પરિબળ 0.24 સૂત્રમાં દેખાય છે કારણ કે 1 સેકન્ડ માટે પ્રતિકારક 1 ઓહ્મના વાયરમાં 1 A નો પ્રવાહ. 0.24 નાની કેલરી ગરમી આપે છે. એક નાની કેલરી ગરમીની માત્રાને માપવા માટે એકમ તરીકે સેવા આપે છે. એક નાની કેલરી 1 ગ્રામ પાણીને 1 °C દ્વારા ગરમ કરવા માટે જરૂરી ગરમીની માત્રા જેટલી છે.

આ કાયદો સ્વતંત્ર રીતે 1840 માં અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ જૌલ અને રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી એમિલી ક્રિસ્ટિયાનોવિચ લેન્ઝ દ્વારા શોધાયો હતો. જ્યારે વિદ્યુત પ્રવાહ તેમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે આ ભૌતિક કાયદો કંડક્ટરમાં મુક્ત થતી ગરમી Qની માત્રા નક્કી કરે છે.

તેથી જ્યારે તેમાંથી પ્રવાહ વહે છે ત્યારે વાહકમાં હંમેશા ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. જો કે, વાયર અને વિદ્યુત ઉપકરણોને વધુ ગરમ કરવાની મંજૂરી આપવી જોઈએ નહીં, કારણ કે આ તેમને નુકસાન કરશે. જ્યારે ઓવરહિટીંગ ખાસ કરીને ખતરનાક છે શોર્ટ સર્કિટ વાયર, એટલે કે, ગ્રાહકને વિદ્યુત ઉર્જા સપ્લાય કરતા વાયરના વિદ્યુત જોડાણમાં.

શોર્ટ સર્કિટના કિસ્સામાં, વર્તમાન હેઠળ બાકી રહેલા વાયરનો પ્રતિકાર સામાન્ય રીતે નજીવો હોય છે, તેથી વર્તમાન મોટા બળ સુધી પહોંચે છે અને ગરમી એટલી માત્રામાં છોડવામાં આવે છે કે તે અકસ્માતનું કારણ બને છે. શોર્ટ સર્કિટ અને ઓવરહિટીંગ સામે રક્ષણ આપવા માટે, સર્કિટનો સમાવેશ થાય છે ફ્યુઝ… તે પાતળા વાયર અથવા પ્લેટના નાના ટુકડાઓ છે જે વર્તમાન ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી પહોંચતાની સાથે જ બળી જાય છે. ફ્યુઝની પસંદગી વાયરના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તારના આધારે કરવામાં આવે છે.

આ પણ જુઓ: ઇલેક્ટ્રિક આંચકો વાયરને કેવી રીતે ગરમ કરે છે