Ley Joule







INDICE


Concepto 3


Fenómeno Físico 5


Fórmula6


Aplicaciones 6


Bibliografía12


Página Web 13







EFECTO JOULE

1. Concepto:
Producción de calor en los conductores recorridos por la corriente eléctrica. Los electrones libres que se desplazan en un conductorbajo la acción del campo eléctrico pierden, pro efectos de los choques contra los átomos, cierta energía cinética, que se transforma en energía térmica (vibraciones delos átomos) del conductor (- corriente eléctrica). Esencialmente, es una manifestación del principio de conservación de la energía .La cantidad de calor producido por una unidad de tiempo se expresa mediante la fórmula Q=0,24 IR,donde Q son calorías por segundo amperios y R ohmios.
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.


Figura1 - Celda unitaria y red cristalina.

Lossólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los 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 sucamino, 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 elmismo al paso de la corriente". Matemáticamente:
Q = I2·R·t , siendo
Q = energía calorífica producida por la corriente expresada en Julios
I = intensidad de la corriente que circula
R = resistencia eléctrica del conductor
t = tiempo
En este efecto se basa el funcionamiento de diferentes electrodomésticos como los hornos, las tostadoras, las calefacciones eléctricas, y algunos aparatos empleadosindustrialmente como soldadoras, etc. en los que el efecto útil buscado es precisamente el calor que desprende el conductor por el paso de la corriente.
En la mayoría de las aplicaciones, sin embargo, es un efecto indeseado y la razón por la que los aparatos eléctricos y electrónicos (como el ordenador desde el que está leyendo esto) necesitan un ventilador que disipe el calor generado y evite elcalentamiento excesivo de los diferentes dispositivos.

1.1 Transformación en calor:

Del mismo modo que el agua pierde algo de su presión o fuerza, al pasar por un caño largo y delgado , la corriente eléctrica , en el caso más simple , pierde toda su energía ,cuando atraviesa un conductor o un medio muy resistente .
Esta energía se transforma en calor a...