Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe is warmte gerelateerd aan elektriciteit?

Warmte en elektriciteit zijn diep met elkaar verweven, waarbij de ene vaak een bijproduct van de andere veroorzaakt of is. Hier is een uitsplitsing van hun relatie:

elektriciteit veroorzaakt warmte:

* Joule -verwarming (resistieve verwarming): Dit is de meest voorkomende manier waarop elektriciteit warmte genereert. Wanneer de elektrische stroom met weerstand door een geleider stroomt, wordt wat elektrische energie omgezet in warmte -energie. Dit is de reden waarom draden warm worden, elektrische kachels werken en gloeilampen worden heet.

* inductieverwarming: Een veranderend magnetisch veld kan stromen induceren in geleidende materialen, die op zijn beurt warmte genereren. Dit wordt gebruikt in inductiekookplaten en sommige industriële processen.

* booglassen: Een zeer hoge elektrische stroom wordt gebruikt om een ​​extreem hete boog tussen twee elektroden te genereren, smeltend metaal voor lassen.

* Diëlektrische verwarming: Wanneer een diëlektrisch materiaal (zoals voedsel in een magnetron) wordt blootgesteld aan een afwisselend elektrisch veld, wordt het warm door de moleculen die worden uitgelijnd en verandert de oriëntatie.

Warmte veroorzaakt elektriciteit:

* Thermo -elektrisch effect: Dit omvat het genereren van elektriciteit wanneer een temperatuurverschil bestaat over een kruising van twee ongelijke materialen. Dit principe wordt gebruikt in thermokoppels voor temperatuurmeting en bij thermo -elektrische generatoren.

* piëzo -elektrisch effect: Sommige materialen genereren elektriciteit wanneer ze worden onderworpen aan mechanische spanning (druk of trillingen), die kunnen worden geactiveerd door warmte -expansie.

Andere belangrijke punten:

* Warmte kan de elektrische geleidbaarheid beïnvloeden: Naarmate de temperatuur van een geleider toeneemt, neemt de weerstand in het algemeen toe. Dit is de reden waarom elektrische draden resistiever kunnen worden in hete omgevingen.

* Warmte kan elektrisch falen veroorzaken: Overmatige warmte kan leiden tot het smelten van draden of componenten, kort circuits en branden. Dit is de reden waarom de juiste warmtedissipatie cruciaal is in elektronische apparaten.

Samenvattend:

Warmte en elektriciteit zijn nauw verwant. Elektriciteit kan warmte veroorzaken door verschillende mechanismen, terwijl warmte ook elektriciteit kan genereren of de elektrische geleidbaarheid kan beïnvloeden. Het begrijpen van hun interactie is belangrijk voor het ontwerp, de werking en de veiligheid van elektrische systemen.