Voici une ventilation:
1. Courant électrique: Lorsque les électrons circulent à travers un conducteur, ils entrent en collision avec les atomes dans le matériau.
2. Résistance: La résistance est l'opposition à l'écoulement du courant électrique. Des matériaux comme les métaux ont une faible résistance, permettant au courant de s'écouler facilement, tandis que les matériaux comme le caoutchouc ont une résistance élevée, ce qui entrave le courant.
3. Collision et transfert d'énergie: Alors que les électrons entrent en collision avec des atomes dans le matériau, ils transfèrent une partie de leur énergie cinétique aux atomes. Cela fait vibrer les atomes de vibration.
4. Augmentation de l'énergie cinétique: L'augmentation de la vibration des atomes se traduit par une augmentation de l'énergie interne du matériau, qui est directement liée à la température.
5. Énergie thermique: La température plus élevée du matériau représente la conversion de l'énergie électrique en énergie thermique.
Exemple:
* Un exemple simple est une ampoule à incandescence. Le filament à l'intérieur de l'ampoule a une résistance élevée. Lorsque l'électricité traverse le filament, il devient extrêmement chaud en raison de la résistance, ce qui fait briller le filament et émettre de la lumière (un sous-produit de la chaleur).
Points clés:
* La quantité de chaleur générée est directement proportionnelle à la résistance du matériau, au carré du courant et au temps que le courant circule. Ceci est décrit par la loi de Joule: q =i²rt , où q est la chaleur, i est courant, R est une résistance et t est le temps.
* Joule Heating est un principe fondamental derrière de nombreuses applications communes:
* Éléments de chauffage: Utilisé dans les radiateurs, fours et poêles électriques.
* Fusibles électriques: Conçu pour faire fondre et briser le circuit lorsque le courant excessif les traverse.
* ampoules: Comme mentionné ci-dessus, les ampoules à incandescence utilisent la chaleur du filament pour produire de la lumière.
* résistances: Utilisé dans les circuits électroniques pour contrôler le flux de courant et dissiper l'excès d'énergie sous forme de chaleur.
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