Efectul termic al curentului electric

Efectul termic sau efectul Joule presupune ca orice conductor care este parcurs de curent electric se va încălzi şi va degaja căldură în mediul exterior cu care se află în contact termic.

Legea lui Joule poate fi definita astfel: caldura degajata intr-un interval de timp Δt, la trecerea unui curent electric continuu, de intensitate I, printr-un rezistor de rezistenta R, este proportionala cu patratul intensitatii curentului electric, cu rezistenta electrica a rezistorului si cu intervalul de timp considerat.

Q=I2 R Δt

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.

Consecintele daunatoare ale producerii efectului lui Joule:

incalzirea oricarui conductor parcurs de curent in transportul energiei electrice prin stalpii de inalta tensiune, efectul Joule duce la

pierderi de energie electrica.

Consecintele pozitive ale efectului Joule: aparate de uz casnic : masina de spalat haine,uscatorul de

par,resouri,gratare,prajitoare de paine electrometalurgia (obtinerea unui metal pe cale electrolitica din combinatiile lui

natural) galvanostegia (depuneri metalice pe suprafata unor corpuri pentru a le proteja

anticoroziv: argintare, zincare, aurire, cuprare) galvanoplastie (arta de a modela metalele, de a reproduce, dupa model, prin

electroliza, un obiect

1.Siguranta fuzibila - este un dispozitiv de protective care are rolul de a intrerupe circuitul in care este conectat, atunci cand curentul electric depaseste pentru un anumit interval de timp o valoare data. Aceasta intrerupere se realizeaza prin topirea unuia sau mai multor elemente fuzibile.

In caz de scurtcircuit, siguranta se topeste si curentul electric se intrerupe, evitandu-se astfel un incendiu sau distrugerea aparatelor electrice.

Firul conductor din interiorul sigurantei trebuie sa fie sufficient de subtire- pentru a proteja efficient locuinta (firele subtiri se incalzesc mai mult si se topesc rapid in caz de scurtcircuit) .

2.Becul cu incandescenta – el produce lumina prin incalzirea pana la incandescenta a unui filament metalic. Acesta este de fapt, un resistor prin care trece curent electric, incalzindu-l pana cand va straluci datorita temperaturii foarte mari la care ajunge.

In present, becurile incandescente folosesc un filament din tungsten, care poate sa ajunga la temperature de 2000 grade C. Filamentul este inchis in interiorul unui glob de sticla vidat sau umplut cu gaze inerte. Oxigenul, insa, treubuie eliminate din globul de sticla,deoarece in prezenta lui, tungstenul ar arde instantaneu.

3. Plita electrica : fie ca foloseste la gatit, la prajirea painii sau la incalzirea sandwich-urilor constructia acestor aparate se bazeaza pe legea lui Joule. Incalzitorul are putere electrica mare(700-1400 W), pentru a putea incalzi plita de fonta. Este un rezistor din nicrom. El lucreaza comandat de un intrerupator bimetalic care intrerupe circuitul atunci cand temperatura depaseste valoarea permisa.

4. Fierul de calcat : are ca piesa principala tot un rezistor de putere mare(1000-2000 W) cu rolul de a incalzi talpa de fonta a fierului. Temperatura sa poate fi reglata in functie de materialul care trebuie calcat. Ea este mentinuta constanta cu ajutorul unui termostat(un intrerupator bimetalic care previne incalzirea peste limita ceruta prin intreruperea circuitului de alimentare a incalzitorului).