Esta ley, a diferencia de la Ley de ohm que relaciona la corriente y la resistencia, también la relaciona con el tiempo y se expresa por medio de la fórmula: Q = I2 x R x t , donde:
Q es la cantidad de calor expresado en Julios (J)
I es la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor expresado en amperios (A)
R es el valor de la resistencia eléctrica presente en el conductor expresada en ohmios (Ω)
t es la cantidad de tiempo durante el cual esto ocurre expresado en segundos (s).
La ley de Joule se puede decir como la cantidad de calor (Q) que se generada en un conductor de resistencia (R), cuando una corriente (I) pasa a través de él por un espacio de tiempo (t).
La ley de Joule se puede decir como la cantidad de calor (Q) que se generada en un conductor de resistencia (R), cuando una corriente (I) pasa a través de él por un espacio de tiempo (t).
Este calor es directamente proporcional a:
El cuadrado de la corriente.
La resistencia del conductor.
El tiempo que fluye la corriente por el conductor.
Nota: Tener en cuenta que es un fenómeno irreversible.
¿Cuáles son los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica?
Cuando una corriente fluye a través de un conductor, la energía térmica se genera en él. Los efectos de calentamiento de la corriente eléctrica dependen de tres factores:
La resistencia del conductor. Una mayor resistencia produce más calor.
El tiempo que fluye la corriente. Cuanto mayor es el tiempo, mayor es el calor producido.
A mayor corriente, más generación de calor.
Algunas aplicaciones de la ley de Joule
Calentador de agua
Bombillo o foco incandescente (también genera luz)
Fusible (este se derrite, quema cuando la corriente sobrepasa un limite)
Plancha eléctrica
Cocina eléctrica
etc.
Ejemplo: ¿Cuál es el calor producido por una corriente de 3 amperios en una resistencia de 100 ohms, durante 5 segundos?
Tenemos: I = 3 amperios, R = 100 ohmios, t = 5 segundos.
Con la fórmula: J = I2 x R x t, se obtiene: J = 32 x (100) x (5) = (9)(100)(5) = 4500 Juoules.
Entonces: se producen 4500 Joules de calor.
1 Cal = 4.19 J por regla de tres simples podes convertir una en otra es decir Joule a Cal o viceversa
Ejemplo: 4500J/4.19J x 1 Cal = 1073,98 Cal = 1,073 KCal
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