Der Artikel diskutiert die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie, die darstellt, wie Elektronen aufgeladen werden, um ihre Energie zu verlieren.
Wenn sich bewegende Elektronen elektrische Energie mit stationären Elektronen wechselwirken, wird ihre Energie in chemische Energie oder Lichtenergie umgewandelt. Übersteigt ihre Energie jedoch die Kapazität des stationären Elektrons, wird die überschüssige elektrische Energie in Form von Wärmeenergie freigesetzt.
Die elektrische Energie wird umgewandelt in chemische Energie wenn stationäre Elektronen die kinetische Energie aufsaugen. Es ist der Prozess von Umwandlung von kinetischer Energie in potentielle Energie. Wenn mehr Elektronen mit kinetischer Energie mit den chemisch gebundenen stationären Elektronen mit der gespeicherten potentiellen Energie wechselwirken, kehrt sich die Energieumwandlung um.
Beim Einschalten der an der Batterie befestigten Glühbirne spalten die stationären Elektronen innerhalb der Batterie ihre chemische Bindung. Sie werden kostenlos gelagert potenzielle Energie as kinetische Energie in Form von elektrischer Energie durch den leitenden Draht. Wenn solche Elektronen das Wolframmaterial der Glühbirne kontaktieren, interagieren sie, um eine andere Energieform zu erzeugen.
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Die externe elektrische Energie von der Batterie bricht die chemischen Bindungen der Elektronen innerhalb der Glühbirne, so dass sie sich schnell zu bewegen beginnen, indem sie externe kinetische Energie absorbieren. Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die uns darüber informiert, wie schnell sich Elektronen bewegen. Daher strahlt die schnelle Bewegung von Elektronen Wärmeenergie aus elektrischer Energie.
Wenn die äußere elektrische Energie durch den stromführenden Leiter fließt, spüren wir daher eine gewisse Wärme auf seiner Oberfläche, wenn wir ihn berühren.
Abhängig von der äußeren elektrischen Energie halten Elektronen schneller Bewegung. Je schneller sich die Elektronen bewegen, desto heißer wird ihre Oberfläche. Ein Objekt mit höherer Temperatur gibt seine Wärme an andere Objekte mit niedrigerer Temperatur ab. Daher entladen die sich schnell bewegenden Elektronen überschüssige Energie in Form von Lichtenergie.
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Wenn wir die Lichtenergie und die Wärmeenergie der Glühbirne addieren, haben wir festgestellt, dass ihre Summe der elektrischen Energie entspricht, gemäß der Energieumwandlungsgesetz.
Lesen Sie mehr über Beispiele für elektrische Energie zu Wärmeenergie.
Welcher Prozess ist elektrische Energie zu Wärmeenergie?
Der Prozess von elektrischer Energie zu Wärmeenergie ist Elektroheizung.
Elektroheizung ist der Prozess der Gewinnung von Wärmeenergie aus den chemischen Elementen auf den externen elektrischen Energiedurchgängen. Das elektrische Gerät enthält einen Widerstand als Heizelement, das nach dem Prinzip der Jouleschen Erwärmung Wärmeenergie liefert, die später mühsam für kommerzielle Zwecke verwendet wird.
Der im Badezimmer installierte Durchlauferhitzer basiert auf dem Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie. Immer wenn wir die Heizung einschalten, erhalten wir heiße Wasserströme. Aber haben Sie sich schon einmal gefragt, warum es einige Zeit dauert, bis das Wasser heiß wird? Der Warmwasserbereiter läuft weiter Joulesche Erwärmung or Widerstandsheizung, wo Wärme erzeugt wird, indem ein elektrischer Strom durch den Leiter geleitet wird.
Elektroheizung beinhaltet die Wechselwirkungen von sich bewegenden Elektronen als Ladungsträger mit dem Heizelement innerhalb der Dirigentdem „Vermischten Geschmack“. Seine elektrisches Feld auf dem Leiter aufgrund der Potentialdifferenz entwickelt, beschleunigt die stationären Elektronen. Elektronen werden also mit kinetischer Energie in Richtung des elektrischen Feldes in den Leiter übertragen.
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Bei den meisten elektrischen Heizungen a Widerstand wird als Heizelement verwendet. Es sind zwei passive Anschlusskomponenten, die den Fluss elektrischer Energie innerhalb des Leiters regulieren.
Die kinetische Energie wird dann auf die fixierten Elektronen übertragen, wenn bewegte Elektronen innerhalb des Widerstandselements auftreffen. Die Elektronen innerhalb des Widerstands werden angeregt, sich aufgrund der Absorption kinetischer Energie schnell zu bewegen. Das ist, wenn der Widerstand die überschüssige Energie seiner Elektronen als Wärmeenergie nach dem Prinzip der Jouleschen Erwärmung abgibt.
Die geleistete Arbeit (W) des sich bewegenden Elektrons in den Leiter ist gegeben durch W = VIt.
wobei V die Spannung und I der Strom ist, der durch den Leiter fließt.
Die vom Widerstand des Leiters abgegebene Wärmemenge wird als seine bezeichnet Heizleistung P.
P = W/t = VI
Gemäß Ohm'sches Gesetz, V = IR,
Daher ist P = I2R, das Analogon zu Joules erstes Gesetz.
Daher leitet sich das Prinzip der Jouleschen Erwärmung aus dem ersten Jouleschen Gesetz ab, das dies besagt
"Die Heizleistung (P) eines elektrischen Leiters ist proportional zum Produkt aus dem Quadrat des elektrischen Stromdurchgangs (I) und seinem Widerstand (R)“.
Lesen Sie mehr über die Umwandlung von mechanischer Energie in kinetische Energie
Wie wandelt man elektrische Energie in Wärmeenergie um?
Die elektrische Energie wird durch Widerstand in Wärmeenergie umgewandelt.
Wenn eine gewisse Menge elektrischer Strom durch das leitende Material fließt, wird es erhitzt. Jeder Leiter hat einen eingebauten Widerstand, der Wärmeenergie verteilt, wenn er elektrische Energie erhält. Das Phänomen verhindert, dass der Leiter bei hoher elektrischer Energie kurzschließt.
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Jeder Dirigent enthält einige Widerstand um den Stromfluss aufrechtzuerhalten. Wir können den Stromfluss auch steuern, indem wir dem Leiter einen externen Widerstand hinzufügen. Der gewünschte Wärmeenergiewert kann mit Hilfe des Leiters erhalten werden Joulesche Erwärmung.
Wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, wird seine Oberfläche heißer. Der Widerstand des Leiters hält die elektrische Energie aufrecht, indem er die exakte Energiemenge absorbiert und dann als Wärmeenergie abstrahlt. Andernfalls bemerken wir einen Kurzschluss, wenn eine immense Strommenge durch den widerstandslosen Leiter fließt.
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