Przykład 1
I = 2 A, R = 10 Ω, t = 60 s → Q = 2400 J.
Kalkulator ciepła Joule'a Q = I²·R·t
Wpisz I, R i t. Karta liczy Q = I² R t. 2 A, 10 Ω i 60 s to 2400 J. Moc strat przy tej parze I i R to 40 W. t nie może być ujemne.
Moc strat: P = I²·R. Ciepło z masy: Q = c·m·ΔT.
Wynik
Natężenie I (A), Opór R (Ω) i Czas t (s). Wynik pojawi się tutaj.
Jak to działa
Ciepło Joule'a to energia, którą opór rozprasza, gdy płynie przez niego prąd: Q = I² R t. Przy 2 A, 10 Ω i 60 s wychodzi 2400 J. Ta sama para I i R daje stratę P = I² R = 40 W, więc Q to po prostu 40 W razy 60 s. Przy 0,5 A, 100 Ω i 10 s wychodzi 250 J.
Formularz ma trzy pola w tej kolejności: natężenie I w amperach, opór R w omach, czas t w sekundach. Wynik jest w dżulach. Minutę wpisujesz jako 60, godzinę jako 3600. Przecinek i kropka działają tak samo: 0,5 i 0.5 to ten sam prąd.
I jest do kwadratu, więc dwa razy większy prąd to cztery razy więcej ciepła, nie dwa. 4 A przy tych samych 10 Ω i 60 s to 9600 J, nie 4800 J. R rośnie liniowo: dwa razy większy opór, dwa razy Q, jeśli I i t zostają.
Czas ujemny nie ma sensu i karta go nie przyjmie. Wpisane zero w I, R albo t da Q = 0: albo nie ma prądu, albo nie ma oporu, albo nie minęła żadna sekunda. To świadomy wpis zera, nie puste pole.
Obok jest moc strat P = I² R, bez czasu. Tu energia, tam waty. Ciepło z masy Q = c m ΔT to jeszcze inna historia: tam grzejesz ciało i mierzysz skok temperatury, tu liczysz dżule z prądu w oporze.
Przy czysto cieplnym oporze praca prądu W = U I t bywa tą samą liczbą co Q. Na stronie pracy dostarczasz energię do obwodu; tu patrzysz, ile z niej usiadło w cieple rezystora.
Jak korzystać
- W pierwszym polu podaj natężenie I w amperach. Na przykład 2. Pamiętaj, że I wejdzie do wzoru w kwadracie.
- W drugim polu podaj opór R w omach, na przykład 10. W trzecim czas t w sekundach, na przykład 60. Godzina to 3600, nie 1.
- Kliknij Oblicz. Karta liczy I²·R·t. 2 A, 10 Ω i 60 s dają 2400 J. Przy tej parze I i R strata to 40 W, więc też 40 × 60.
- Czas ujemny karta odrzuca. Zero w którymkolwiek polu da Q = 0: brak prądu, brak oporu albo brak czasu.
- Chcesz same waty bez sekund? Otwórz moc strat P = I² R. Tu zostaje energia w dżulach.
Wzór
Q = I² · R · t
Równoważnie Q = P · t, gdzie P = I² · R. Jednostka: J.
Q, I, R i t w cieple Joule'a
Ciepło w oporze: Q = I²·R·t. 2 A, 10 Ω i 60 s to 2400 J. Przy tej parze I i R moc strat to 40 W.
- Q
- Ciepło w dżulach. 4 × 10 × 60 = 2400 J. Nie ładunek Q = I t.
- I
- Prąd w amperach, do kwadratu. Dwa razy I to cztery razy Q.
- R
- Opór w omach, 10 Ω w przykładzie. Liniowo, nie I².
- t
- Czas w sekundach. 60 s przy 40 W znowu 2400 J. Ujemny t odpada.
- P
- Moc strat P = I² R. 40 W. Q = P·t na tej samej karcie.
Przykłady z życia
Przykład 2
Mały prąd, duży opór: Q = 250 J.
Przykład 3
Gruby przewód: Q = 1500 J.
Przykład 4
Godzina: Q = 169200 J.
Przykład 5
Krótki impuls: Q = 1000 J.
Przykład 6
Mały prąd, duży R: Q = 6000 J.
Przykład 7
Q = 13500 J.
Przykład 8
R = 0: brak strat, Q = 0 J.
Przykład 9
Q = 12000 J.
Przykład 10
LED z rezystorem: Q = 108 J.
Propozycje użycia
- Liczysz 2400 J z 2 A, 10 Ω i 60 s.
- Sprawdzasz, że 40 W przez 60 s to te same 2400 J.
Najczęściej zadawane pytania
Ile Q przy 2 A, 10 Ω i 60 s?
Q = 4 × 10 × 60 = 2400 J. P = I² R = 40 W, więc też 40 × 60.
Ile przy 0,5 A, 100 Ω i 10 s?
Q = 0,25 × 100 × 10 = 250 J.
Jakie jednostki wpisywać?
I w amperach, R w omach, t w sekundach. Wynik w dżulach. Godzina to 3600 s.
Czym to się różni od P = I² R?
Tu energia Q w dżulach. Tam moc strat w watach, bez czasu. Q = P t.
Czym to się różni od Q = c m ΔT?
Tu ciepło z prądu w oporze. Tam z masy i zmiany temperatury ciała.
Czemu dwa razy I to cztery razy Q?
I jest do kwadratu. 4 A przy 10 Ω i 60 s to 9600 J, nie 4800 J.
Czy przecinek w 0,5 działa?
Tak. 0,5 i 0.5 to ten sam I.
Gdzie W = U I t?
Na stronie pracy prądu. Przy czysto cieplnym oporze W i Q bywają tą samą liczbą.
Czy t mogę wpisać w minutach?
Pole chce sekundy. Minuta to 60, dziesięć minut to 600.
Co przy R = 0?
Q = 0 J. Modelowy przewód bez oporu nie grzeje. W przykładach jest taka karta.