Bài 16. Định luật Jun - Len-xơ

Tiết 17: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ

I. Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng
1.Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
a)Trong s? c�c thi?t b? hay d?ng c? sau, thi?t b? hay d?ng c? n�o bi?n d?i m?t ph?n di?n nang th�nh nhi?t nang v� m?t ph?n th�nh nang lu?ng �nh s�ng ?
- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng ?
Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compác …
b)Trong số các thiết bị hay dụng cụ sau, thiết bị hay dụng cụ nào biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng?
- Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện …
2.Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng
- Trong s? c�c thi?t b? hay d?ng c? sau, thi?t b? hay d?ng c? n�o bi?n d?i tồn b? di?n nang th�nh nhi?t nang.
- Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:
+ Máy tắm nước nóng, nồi cơm điện, bàn ủi điện, ấm điện…
+ Bộ phận chính của các dụng cụ này là một dây dẫn bằng hợp kim Nikêlin hoặc Constantan.
Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?


II/ Định luật Jun - Len-xơ:
1. Hệ thức định luật :
2. Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra :
Q = I2Rt
Cho biết:
m1= 200g = 0,2kg
m2= 78g =0,078kg
c1 = 4 200J/kg.K
c2 = 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5()
t = 300(s)
t0 = 9,50C
+ A = ?
+ Q= ?
+ So sánh A và Q.
C1 : Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở: 
A = I2Rt = (2,4)2.5.300 = 8640(J)
C2 : Nhiệt lượng Q1 do nước nhận được :
Q1 = c1m1t0 = 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng Q2 do bình nhôm nhận được :
Q2 = c2m2t0 = 880.0,078.9,5 = 652,1 (J)
Nhi?t lu?ng Q do c? bình v� nu?c nh?n du?c:
Q = Q1+ Q2 = 7 980 + 652,1 = 8 632,1 (J)
Ta thấy A  Q
Nếu tính cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì A = Q
3. Phát biểu định luật :
Nhi?t lu?ng to? ra ? d�y d?n khi cĩ dịng di?n ch?y qua t? l? thu?n v?i bình phuong cu?ng d? dịng di?n, v?i di?n tr? c?a d�y d?n v� th?i gian dịng di?n ch?y qua.
- Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - Lenxơ
Q = 0,24I2Rt
1J= 0,24cal
1cal= 4,2J
Trong đó:
I: cường độ dòng điện (A)
R: điện trở (  )
t: thời gian (s)
Q: nhiệt lượng (J)
* GDBVMT
Đối với các thiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, ấm điện… toả nhiệt là có ích, như một số thiết bị điện như động cơ điện và các thiết bị điện tử gia dụng toả nhiệt là vô ích.
Để tiết kiệm điện năng cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội, sử dụng dây dẫn có điện trở nhỏ => tiết kiệm được năng lượng
C4: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng mắc nối tiếp. Theo định luật Jun - Len-xơ thì Q R, dây tóc có R lớn nên Q toả ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên ( có nhiệt độ gần như bằng nhiệt độ môi trường).
III:Vậndụng
Th?i gian dun sơi nu?c l�:
C5: Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
1. Nội dung định luật Jun – Lenxo cho biết điện năng điện năng biến đổi thành:
A. Cơ năng C. Hóa năng
B. Năng lượng ánh sáng D. Nhiệt năng
2. Trong các biểu thức sau đây, biểu thức nào là của địnhluật Jun – Lenxo
A. Q = IRt C. Q = IR2t
B. Q = I2Rt D. Q = I2R2t
3. Nếu Q tính bằng calo thì biểu thức nào là của định luật Jun – Lenxo
A. Q = I2Rt C. Q = 0,24I2Rt
B. Q = IR2t D. Q = 0,42IR2t
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT
Tuỳ theo vật liệu và tiết diện dây dẫn 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 dùng điện, khi có sự cố, cường độ dòng điện tăng quá mức cho phép, thì dây chì sẽ nóng chảy và ngắt mạch tự động, 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.