エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

電気抵抗は自由電子の流れを妨げ、ジュール熱を発生させます。

電気抵抗は自由電子の流れを妨げ、ジュール熱を発生させます。

金属などの導体の中を自由に移動する自由電子。

どんな金属でも同じように流れているのでしょうか?

そんなことはありません。

金属の特性によって、自由電子の移動の仕方にも違いがあります。

金属内を自由電子が移動していると原子にぶつかります。

自由電子が原子にぶつかると、自由電子の移動スピードは鈍くなります。

電流が流れにくくなります。

この性質を電気抵抗といいます。

電気抵抗は、金属によって原子の並びや密度が違うため、それぞれの金属によって違うのです。

電気抵抗の単位はオーム(Ω)で、この数値の低いものほど電流は流れやすいのです。

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ジュール熱

導体に電流が流れる時に、自由電子は盛んに移動していますが、同時に原子へ激しく衝突しています。

衝突された原子は、衝突の衝撃を受け振動します。

この振動で発生した熱をジュール熱といいます。

つまり、抵抗や金属などの導体に電流が流れると、導体から熱が発生します。

この導体から発生する熱をジュール熱といいます。

原子は常に振動しています。

この振動を熱振動または格子運動といいます。

また、温度が高くなればなるほど、原子の振動は大きくなります。

原子の振動が大きくなると、自由電子は原子に衝突しやすくなり、電気抵抗は高くなります。

物質の温度が高ければ高いほど電気抵抗は高くなるのです。

 

 

ジュールの法則

ジュールの法則は電流によって生み出される熱についての法則。

または理想気体の圧力、体積、温度についてのエネルギー依存の法則である。

ジュールの第一法則は導体を流れる電流と、電流によって生み出される熱の関係を示した物理法則である。

ジュール効果ともよばれる。1840年代に電流と発熱の関係を研究したジェームズ・プレスコット・ジュールから名づけられた。公式は

電熱線に電圧E(V)を加え、I(A)の電流を t(秒)流したときの発生する熱エネルギー(J)は

ジュールの法則

発生する熱エネルギー(J)=電圧E(V)×電流 I(A)×時間 t(秒)
または
発生する熱エネルギー(J)=電力P(W)×時間 t(秒)

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まとめ

 

人類が抱えているエネルギー問題、

現在の暮らしを見つめなおして、

未来の暮らしを考えてみましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

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してくださると幸いです◎




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