Na závěr děkuji recensentu skripta B. Sedlákovi za pozorné pročtení skripta a za cenné připomínky, které pomohly zlepšit text. Můj dík patří rovněž pracovnicím katedry M. Teňákové, J. Beranově a L. Kadeřábkové za velmi přesné a pečlivé zpracování rukopisu a nakreslení obrázků.
Udéme-li množství tepla joulech, dostaneme jednoduše
Q (2,74)
Podle tohoto zákona množství tepla, které vybaví vodiči průchodem
proudu, přímo úměrné odporu vodiče, čtverci proudu dobi, kterou
proud vodičem protékal. odporu R
měrného drátu přitom předpokládáme, konstantní nezávisí teplot*. některých případech však vznik
Joulova tepla nežádoucí. Pokud proud nemění, nemění ani teplota
měrného drátu teplo, jež drátu proudem vybaví, odvede okolního
vzduchu. Také žárovek představuje Joulovo teplo ztráty energie,
uvážíme-li, elektrické energie přiváděné vlákna žárovky mění jen
o něco víc než energii světelnou. Tak tomu např. Teplo jež vybaví jednotku času měrném drátu
o odporu průchodem měřeného proudu dáno výrazem (viz rov. 2,17, tenký drát napnutý mezi dvěma svor
kami kterým vede měřený proud který příční napínán pružinou.
Joulovo teplo hraje důležitou rolí technické praxi denním životi.
Příkladem využití Joulova tepla pro měrné účely tepelný ampérmetr. Protéká-li měrným drátem proud, drát zahřeje a
prodlouží.
Vlákno připojené pružině vedeno přes kladku, která opatřena ručičkou
ukazující stupnici. (2,74))
<f (2,75)
který ukazuje, toto teplo úměrné čtverci měřeného proudu. Hlavní součástí tepelného ampér
metru, jehož schéma obr.
Tepelné ampérmetry jsou založeny tom, vodič, jímž protéká elektrický
proud, zahřívá mění tím svou délku. Elektrony urychlované vodiči elektrickým polem přenášejí
kromě náboje kinetickou energii, kterou předávají iontům krystalové mřížky
kovu, kdykoli nimi srazí. Vznik Joulava tep
la tedy spojen prací elektrických sil, jež vodiči spotřebuje na
pohyb nábojů.Vztah (2,73)-se nazývá zákonem Joulovým-Lencovým podle autorů, kteří jako
první nezávisle sobě vyjádřili výsledky svých pokusů tímto vztahem (1841). ft-odloužení přenese ručičku, jež vychýlí své původní
(nulové) polohy. (2,74) rov. Pro teplo odvedené jednotku času okolí platí
131
. toho
vyplývá, práce proudu vodiči zcela mění teplo. elektrických vedejlí zejména
jsou-li málo dimensovaná nebo přetížená kde zahřívání vodičů proudem zna
mená ztráty energie.
Joulova tepla vznikajícího vodičích protékaných elektrickjm proudem se
využívá především topným účelům. Poněvadž Joulovo teplo při konstantním odporu vodiče přímo úměr
né čtverci proudu, nezávisí směru, kterým proud vodičem protéká. jeho principu jsou založeny elektrické
odporové pece, vařič» topná tělesa. (2,63), vidíme, práce elektrického
proudu teplo jím vodiči vybavené jsou vyjádřeny stejným výrazem.
Porovnáme-li rov. Tím zvyšuji jejich teplotu zároveň teplo
tu vodiče.
(Pro měrné dráty proto používá slitin, jejichž teplotní: součinitel odpo
ru prakticky rovný nule). Toto teplo nazývá elektrické teplo nebo teplo
Joulovo
