Joule effekt
Joule-effekten och Joules lag är någon av flera olika fysiska effekter som upptäckts eller karakteriserats av den engelske fysikern James Prescott Joule . Dessa fysiska effekter är inte desamma, men alla kallas ofta eller ibland för "Joule-effekten" eller "Joule-lagen" i litteraturen. Dessa fysiska effekter inkluderar:
- " Joules första lag " (Joule uppvärmning), en fysisk lag som uttrycker förhållandet mellan värmen som genereras och strömmen som flyter genom en ledare.
- Joules andra lag säger att den inre energin hos en idealgas är oberoende av dess volym och tryck, endast beroende på dess temperatur.
- Magnetostriktion , en egenskap hos ferromagnetiska material som får dem att ändra form när de utsätts för ett magnetfält.
- Joule –Thomson-effekten (under Joule-expansion ), temperaturförändringen av en gas (vanligtvis kylning) när den tillåts expandera fritt.
- Gough -Joule-effekten eller Gow-Joule-effekten, vilket är elastomers tendens att dra ihop sig om de värms upp medan de är under spänning.
Joules första lag
Mellan 1840 och 1843 studerade Joule noggrant värmen som producerades av en elektrisk ström. Från denna studie utvecklade han Joules lagar om uppvärmning , varav den första brukar kallas Joule-effekten . Joules första lag uttrycker förhållandet mellan värme som genereras i en ledare och strömflöde, motstånd och tid.
Magnetostriktion
Magnetostriktionseffekten beskriver en egenskap hos ferromagnetiska material som får dem att ändra form när de utsätts för ett magnetfält. Joule rapporterade först att observera förändringen i längden på ferromagnetiska stavar 1842.
Joule expansion
1845 studerade Joule den fria expansionen av en gas till en större volym. Detta blev känt som Joule expansion . Kylningen av en gas genom att låta den expandera fritt kallas ibland för Joule-effekten.
Gough-Joule-effekt
Om ett elastiskt band först sträcks ut och sedan utsätts för uppvärmning, kommer det att krympa snarare än att expandera. Denna effekt observerades först av John Gough 1802 och undersöktes ytterligare av Joule på 1850-talet, när den sedan blev känd som Gough-Joule-effekten . Exempel i litteratur:
- Popular Science magazine, januari 1972: "Ett sträckt stycke gummi drar ihop sig när det upphettas. Genom att göra det utövar det en mätbar ökning av dess dragkraft. Denna överraskande egenskap hos gummi observerades först av James Prescott Joule för ungefär hundra år sedan och är känd som Joule-effekten ."
- Gummi som tekniskt material (bok), av Khairi Nagdi: " Joule-effekten är ett fenomen av praktisk betydelse som maskinkonstruktörer måste överväga. Det enklaste sättet att demonstrera denna effekt är att hänga upp en vikt på ett gummiband som är tillräckligt för att förlänga det med minst 50%. När en infraröd lampa värmer upp det sträckta gummibandet förlängs den inte på grund av termisk expansion, som man kan förvänta sig, men den dras in och lyfter vikten."