dinh luat Jun Lenxo

Tiết 18
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ

Tiết 18: ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI
THÀNH NHIỆT NĂNG:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành
nhiệt năng:

a. Hãy kể tên ba trong số các dụng cụ điện sau, dụng cụ
điện nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và
một phần thành năng lượng ánh sáng?

* Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng và
năng lượng ánh sáng:
- Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn
compac

b. Hãy kể tên ba trong số các dụng cụ sau, dụng cụ điện
nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một
phần thành cơ năng?

* Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt
năng và cơ năng:
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện

2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt
năng:
I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI

THÀNH NHIỆT NĂNG:
1. Một phần điện năng được biến đổi thành
nhiệt năng:

a. Trong số các dụng cụ điện sau, dụng cụ điện nào biến
đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?

+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một
dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc
constantan.
*Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng:
Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn là
điện, ấm điện

I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN
ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:
1.Hệ thức của định luật Jun – Len-xơ:
Q = I
2
Rt

I. TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN
ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG:
II. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:
1. Hệ thức cuả định luật
Q = I
2
Rt
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra

A
V
K
t = 300s ; ∆t
0
= 9,5
0
C
I = 2,4A ; R = 5Ω
m
1
= 200g
2. XỬ LÝ KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM KIỂM TRA:
0
c
c
2
= 880J/kg.K
c
1
= 4 200J/kg.K
m
2
= 78g

Cho biết:
m
1
= 200g = 0,2kg

m
2
= 78g = 0,078kg
c
1
= 4
200J/kg.K
c
2
= 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5(Ω)
t = 300(s)
∆t = 9,5
0
C
Tính: A = ?;
Q= ? SS Q với A
Câu C1: Hãy tính điện năng
A của dòng điện chạy qua
dây điện trở trong thời gian :
300s
Câu C2: Hãy tính nhiệt
lượng Q mà nước và bình
nhôm nhận được trong thời
gian 300s.
Câu C3: So sánh A với Q và
nêu nhận xét.
2. XỬ LÝ KẾT QUẢ CỦA THÍ NGHIỆM KIỂM TRA:

C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây
điện trở: A = I
2
Rt = (2,4)
2
.5.300 = 8 640J
C2: Nhiệt lượng Q
1
do nước nhận được:
Q
1
= c
1
m
1
∆t
0
= 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng Q
2
do bình nhôm nhận được:
Q
2
= c
2
m
2
∆t
0
= 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)

Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận được:
Q = Q
1
+ Q
2
= 7980 + 652,08 = 8 632,08 (J)
C3: Ta thấy Q ≈ A ; Nếu tính cả phần nhiệt
lượng truyền ra môi trường xung quanh thì:
Q = A

3. Phát biểu định luật:
Q = I
2
Rt
Q = 0,24I
2
Rt (cal)
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.
I: là cường độ dòng điện (A)
t: là thời gian (s)
Q: là nhiệt lượng (J)
R: là điện trở ( )
Ω

James Prescott Joule
(1818-1889)
Heinrich Friedrich Emil

Lenz (1804-1865)

III. VẬN DỤNG:
C4. 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 thì hầu
như không nóng lên?


C4. Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và
dây nối đều có cùng cường độ dòng điện vì
chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun –
Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn
nên Q toả ra lớn do đó dây tóc nóng lên tới
nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có
đ
iện
trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền một
phần cho môi trường xung quanh, do đó dây
nối hầu như không nóng lên.
III. VẬN DỤNG:

III. VẬN DỤNG:
C5. Một ấm điện có ghi 220V-1000W
được sử dụng với hiệu điện thế 220V để
đun sôi 2lít nước từ nhiệt độ ban đầu là
20

0
C. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm
và nhiệt lượng toả ra môi trường. Tính
thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung
riêng của nước là 4200J/kg.K

III. VẬN DỤNG:
Theo định luật BTNL:

ĐS: 672s
C = 4200J/kg.K
U = Uđm =
C5. Cho biết
P =
m =
t
1
=
t
2
=
t = ?
GIẢI:220V
1000W
2kg
20
0
C
100
0

C
⇔ P.t = c.m.(t
0
2
– t
0
1
)
A = Q

( )
( )
0 0
2 1
. .
4200.2.80
672
1000
c m t t
t
−
⇒ = = =
P
S

ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ:
Nhiệt lượng toả 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:
Q = I
2
Rt
I: là cường độ dòng điện (A)
t: là thời gian (s)
Q: là nhiệt lượng (J)
R: là điện trở ( )
Ω

BÀI TẬP: 16-17.5/ T23SBT
Một dây dẫn có điện trở 176Ω được mắc vào hiệu điện
thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây dẫn toả ra trong
30phút?
Giải
Cho biết:
R = 176Ω
U = 220V
t = 30’ = 1800s
Tính:
Q = ?
Cường độ dòng điện qua dây dẫn:
220
1.25
176
U
I A
R
= = =
Nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn

trong 30 phút là:
Q = I
2
Rt = 1,25
2
.176.1800 = 495000J

CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
* Tuỳ theo vật liệu và tiết diện mà các dây dẫn
chỉ chịu được những dòng điện có cường độ
nhất định. Quá mức đó, theo định luật Jun –
Len-xơ, dây dẫn có thể nóng đỏ, làm cháy vỏ
bọc và gây hoả hoạn. Sử dụng cầu chì mắc nối
tiếp với mỗi dụng cụ điện, khi có sự cố cường độ
dòng điện tăng quá mức cho phép, thì dây chì sẽ
nóng chảy và ngắt mạch điện, tránh được tổn
thất. Vì thế dây chì và dây dẫn điện phải có tiết
diện được tính toán phù hợp với cường độ dòng
điện định mức.

Tiết diện của dây đồng và dây
chì được quy định theo cường độ
dòng điện định mức:
Cường độ dòng
điên định mức (A)
Tiết diện dây
đồng (mm
2
)
Tiết diện dây

chì (mm
2
)
1
2,5
10
0,1
0,5
0,75
0,3
1,1
3,8