Định luật Jun-lenz là một định luật quan trọng trong chương trình vật lý 9 nói riêng và vật lý phổ thông nói chung. Vậy định luật Jun-lenzơ được phát biểu như thế nào và quan hệ như thế nào? Cũng như việc áp dụng định luật joulein? Tất cả những câu hỏi đó sẽ được giải đáp dưới đây, hãy cùng Tip.edu.vn Tìm hiểu thêm về định luật Junlenxo.
Định luật Tháng Sáu chúng ta đã học ở lớp 9. Tuy nhiên, có bao giờ bạn thắc mắc tại sao nó lại được gọi là định luật Jun-lenzơ không? Jun-len-x là tên kết hợp của hai nhà vật lý Jun và Lenz.
Năm 1841, Jun, khi đó là một nhà nghiên cứu nghiệp dư, bắt đầu nghiên cứu sự sinh nhiệt bằng dòng điện dựa trên những nghiên cứu của chính mình và đề xuất của Faraday và nhiều nhà vật lý khác. Sau nhiều năm nghiên cứu, nhà vật lý Jun đã tìm ra mối liên hệ giữa nhiệt lượng tỏa ra từ dây dẫn và dòng điện. Sau đó phát biểu định luật Jun.
Đến năm 1844, nhà vật lý Lenz đã độc lập thực hiện một loạt nghiên cứu và xây dựng định luật Lensi tương tự như định luật Jun. Qua đó khẳng định tính đúng đắn của định luật này. Do đó, định luật cuối cùng được gọi là Jun-lenz.
Định luật Jun-lenzơ được phát biểu như sau: Nhiệt lượng toả ra từ vật dẫn khi có dòng điện chạy qua sẽ tỉ lệ với bình phương độ lớn thời gian dòng điện chạy qua cũng như điện trở của vật dẫn.
Từ phát biểu đó, chúng ta có phương trình sau:
[Q = I ^ {2} Rt ]
Bên trong:
- NS là nhiệt lượng tỏa ra, tính bằng jun [ký hiệu J].
- tôi là cường độ dòng điện, đơn vị là ampe [kí hiệu A].
- RẺ là điện trở của vật dẫn và có đơn vị là Ohm.
- NS là thời gian dòng điện chạy qua, đơn vị là giây.
Định luật joule phát biểu rằng năng lượng điện được biến đổi thành nhiệt. Đây là một hiện tượng quan trọng trong vật lý. Trong đó, năng lượng chuyển hóa thành điện năng được chia thành hai dạng khác nhau.
Đây là trường hợp điện năng chỉ được chuyển hóa một phần thành nhiệt năng. Phần còn lại, năng lượng điện có thể chuyển hóa thành cơ năng hoặc năng lượng ánh sáng. Đây là cơ sở quan trọng để các nhà khoa học chế tạo các thiết bị điện. Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy ứng dụng của lý thuyết trong cuộc sống hàng ngày.
- Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và cơ năng: máy bơm nước, máy khoan, quạt điện
- Điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng và ánh sáng: bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn led …
Không giống như hiện tượng một phần năng lượng điện chuyển thành nhiệt năng, Khi tất cả năng lượng điện được chuyển thành nhiệt, sẽ không còn năng lượng điện chuyển thành ánh sáng hoặc năng lượng cơ học.
Một số thiết bị sử dụng toàn bộ điện năng để chuyển hóa thành nhiệt năng có thể kể đến như bình đun nước nóng, nồi cơm điện, bàn là hay ấm điện… Đặc điểm chung của các thiết bị này là đều tỏa ra một lượng năng lượng nhất định. sức nóng khủng khiếp.
Định luật Jun-lenz được dùng để xác định mối quan hệ giữa nhiệt lượng tỏa ra và điện trở cũng như cường độ dòng điện, từ đó làm cơ sở để thiết kế các thiết bị điện an toàn và ngăn ngừa nhiệt năng. quá lớn dẫn đến cháy, nổ.
Bên cạnh đó, dựa vào quan hệ của định luật này, người ta có thể tính toán nhiệt lượng tỏa ra, từ đó lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng loại thiết bị. Các thiết bị mà tất cả năng lượng điện được chuyển hóa thành nhiệt cần sử dụng dây làm bằng Niken hoặc Constantan.
Chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn và cụ thể hơn về định luật Jun-lenzơ ở lớp 11. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về kiến thức này, bạn có thể tự mình nghiên cứu và tìm hiểu trên mạng thông qua các từ khóa như Wiki định luật Jun-lens.
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về cách phát biểu định luật Jun-lenz, quan hệ của nó và ứng dụng của nó. Mọi thắc mắc về bài viết “Định luật Junlenz” các bạn hãy để lại bình luận bên dưới để chúng ta cùng nhau thảo luận nhé!
Xem thêm >>> Lực đẩy Acsimets là gì? Công thức tính toán và ứng dụng của lực đẩy Acsimet
Xem thêm >>> Định luật Ohm là gì? Công thức và các dạng bài tập về định luật Ôm
Xem thêm >>> Luật Ohm Vape, Các loại Vape cơ bản và Cách điều chỉnh Vape đúng cách
Xem thêm >>> Định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Nội dung và Ứng dụng
Xem chi tiết bài giảng dưới đây:
[Nguồn: www.youtube.com]
08:02:1005/11/2019
Định luật Jun - Len-Xơ [Joule–Lenz] giải thích cho chúng ta biết tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, trong khi dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng?
Vậy định luật Jun - Len-Xơ [Joule–Lenz] là gì, phát biểu như thế nào? Công thức [hệ thức] tính của định luật Jun - Len-Xơ viết ra sao? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
I. Trường hợp Điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng
- Trong một số dụng cụ như bóng đèn sợ đốt, quạt,... biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng
- Trong một số dụng cụ như bàn là, nồi cơm điện, bếp điện,... biến đổi toàn bộ điện năng thành cơ năng.
II. Định luật Jun-Len-xơ
1. Công thức [hệ thức] của định luật Jun - Len-xơ
- Hệ thức định luật Jun - Len-xơ:
- Trong đó:
I: Cường độ dòng điện, đo bằng Ampe [A]
R: Điện trở, đo bằng ôm [Ω]
t: thời gian dòng điện chạy qua mạch, đo bằng giây [s]
Q: Nhiệt lượng, đo bằng Jun [J]
* Lưu ý: 1Jun = 0,24cal và 1cal = 4,18[J] nên nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là:
2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra
° Lời giải câu C1 trang 45 SGK Vật Lý 9:
- Công suất nhiệt tỏa ra trên sợi dây có điện trở R = 5Ω là:
PR = I2.R = 2,42.5 = 28,8[W]
- Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s là:
A = PR.t = 28,8.300 = 8640[J].
* Câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.
° Lời giải câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9:
- Nhiệt lượng nước nhận được là:
Q1 =c1m1Δto = 4200.0,2.9,5 = 7980[J].
- Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là:
Q2 =c2m2 Δto =880.0,078.9,5 = 652,08[J].
- Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là:
Q = Q1+ Q2= 7980 + 652,08 = 8632,08[J].
* Câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường chung quanh.
° Lời giải câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9:
- Ta thấy Q và A tương đương với nhau. Như vậy nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q và A bằng nhau.
3. Phát biểu định luật Jun - Len-xơ
- Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.
III. Bài tập vận dụng Định luật Jun - Len-xơ
* Câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?
° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9:
- Vì dây tóc bóng đèn và dây nối mắc nối tiếp nhau nên dòng điện chạy qua cả hai có cùng cường độ. Theo định luật Jun-Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và ở dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây.
- Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên.
* Câu C5 trang 45 SGK Vật Lý 9: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 21 nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K.
° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9:
◊ Đề cho: Uđm = 220V; Pđm = 1000W; U = 220V; T0 = 20ºC; V = 2 lít = 2kg; cnước = 4200J/kg.K
- Ấm điện dùng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất P của nó cũng chính bằng công suất định mức [1000W].
- Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, nên nhiệt lượng
- Ta có:
⇒ Thời gian đun sôi nước là:
Hy vọng với bài viết về Định luật JUN - LEN-XƠ [Joule - Lenz], Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập ở trên, hayhochoi đã giúp các em nắm vững được nội dung kiến thức này. Chúc các em học tốt và nếu có góp ý và nhận xét cho bài viết, các em hãy để lại ở dưới bài viết nhé.