Efecto joule

EFECTO JOULE
Si en un conductor circula electricidad, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren los electrones con las moléculas del conductor por el que circulan elevando la temperatura del mismo; este efecto es conocido como efecto Joule.
 
CAUSA
Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculaslos vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por el campo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética(velocidad) que es cedida en forma de calor.
Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente". Matemáticamente:
Q = I2·R·t, siendo
Q = energíacalorífica producida por la corriente expresada en Julios
I = intensidad de la corriente que circula
R = resistencia eléctrica del conductor
t = tiempo

LEY DE JOULE
La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una plancha etc.).
Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor quees capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule y de la cantidad de tiempo que esté conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente proporcional a la intensidad de corriente a la diferencia de potencial y al tiempo.
Q=0,24*I*V*t
Q=cantidad decalor
0,24=constante de proporcionalidad
I=intensidad que circula por la resistencia
V=diferencia de potencial que existe en el extremo de la R
t=tiempo de conexión (segundos)
Unidad=CALORIA
Múltiplo= KILOCALORIA

APLICACIONES
*Cortocircuito y fusibles
Si la corriente circula constantemente por un circuito y produce calor, cabe preguntarse cómo es posible que la temperatura no aumenteindefinidamente, puesto que los conductores están recibiendo calor continuamente. Lo que pasa es que, si bien reciben continuamente calor, también continuamente lo pierde, entregándolo al exterior. Al principio reciben más de lo que pierden, y la temperatura aumenta, pero llega a un momento en que se alcanza un estado estacionario, llamado estado de régimen, en que todo el calor que recibe lo entregaal exterior, y de ahí que la temperatura no siga aumentando.
¿Qué pasaría si por una circunstancia cualquiera la intensidad de la corriente aumentara bruscamente? Siendo la cantidad de calor recibida por el conductor mayor que la que pierde, la temperatura de este aumentaría rápidamente y podría llegar a quemar la envoltura e inclusive producirse un incendio. Eso sucede cuando, por defectos deaislación, se ponen en contacto dos cables eléctricos, produciéndose un cortocircuito.
El peligro que representa un cortocircuito se puede evitar intercalando un trocito de alambre de un metal cuyo punto de fusión sea bajo. Al producirse el cortocircuito, el alambre se funde y el paso de la corriente se interrumpe.
Estos trocitos de alambre se llaman fusibles, y son, generalmente de plomo. Estáncolocados en un tubo aislador, y es muy sencillo cambiarlos cuando se han fundido. Los fusibles se construyen de secciones diferentes, y llevan marcada la corriente máxima que pueden admitir (5 A, 10 A, etc.).
Por supuesto que los fusibles se conectan siempre en serie en el circuito que se quiere proteger; en las instalaciones domesticas va conectado un fusible con cada polo de la línea.
Como ya...