Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat bouwt energie op van elektriciteit die warmte veroorzaakt?

De opbouw van energie uit elektriciteit die warmte veroorzaakt, wordt weerstand genoemd . Hier is hoe het werkt:

* elektrische stroom: Wanneer elektriciteit door een materiaal stroomt, is het in wezen een stroom van geladen deeltjes (elektronen).

* Weerstand: Materialen hebben verschillende niveaus van weerstand tegen deze stroom. Sommige materialen, zoals metalen, laten elektronen gemakkelijk stromen (lage weerstand), terwijl andere, zoals rubber, de stroom weerstaan ​​(hoge weerstand).

* Energieconversie: Wanneer elektronen weerstand ondervinden, botsen ze met atomen in het materiaal. Deze botsing zorgt ervoor dat de atomen krachtiger trillen, en dat verhoogde trillingen manifesteert zich als warmte .

Denk er zo aan: Stel je voor dat je een zware doos over een gladde vloer duwt (lage weerstand). Je doet wat moeite, maar de doos zal relatief gemakkelijk bewegen. Stel je nu voor dat je dezelfde doos over een ruwe, hobbelige vloer (hoge weerstand) duwt. U moet veel meer kracht gebruiken en de doos zal waarschijnlijk opwarmen vanwege de wrijving veroorzaakt door de hobbels.

De relatie tussen elektriciteit, weerstand en warmte wordt beschreven door de wet van Joule:

* warmte (q) =i² * r * t

* i is de stroom (ampère)

* r is de weerstand (ohm)

* t is de tijd (seconden)

Dit betekent dat de hoeveelheid gegenereerde warmte recht evenredig is met het kwadraat van de stroom, de weerstand en de duur van de stroomstroom.

Voorbeelden van weerstand die warmte genereren:

* gloeilampen: De gloeidraad binnen heeft een hoge weerstand, waardoor het opwarmt en gloeit.

* elektrische kachels: Weerstandsdraden zijn ontworpen om aanzienlijke warmte te genereren.

* elektrische kachels: Verwarmingselementen gebruiken een hoge weerstand om warmte te produceren voor het koken.

* oververhitting circuits: Wanneer te veel stroom door een draad stroomt, kan de weerstand ertoe leiden dat deze oververhit raakt en mogelijk brand veroorzaakt.

Weerstand is dus de belangrijkste speler bij het omzetten van elektrische energie in warmte -energie.