Ley de joule

1. Ley de Joule:
La ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse
ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra.
Al circular una corriente eléctrica a través de un conductor el movimiento de los
electrones dentro del mismo produce choques con los átomos del conductor
cuando adquieren velocidad constante, lo que hace que parte de la energía
cinética de los electrones se convierta en calor, con un consiguiente aumento
en la temperatura del conductor. Mientras más corriente fluya mayor será el
aumento de la energía térmica del conductor y por consiguiente mayor será el
calor liberado. A este fenómeno se le conoce como efecto joule.
El calor producido por la corriente eléctrica que fluye través de un conductor es
una medida del trabajo hecho por la corriente venciendo la resistencia del
conductor; la energía requerida para este trabajo es suministrada por una
fuente, mientras más calor produzca mayor será el trabajo hecho por la
corriente y por consiguiente mayor será la energía suministrada por la fuente;
entonces, determinando cuanto calor se produce se puede determinar cuanta
energía suministra la fuente y viceversa.
El calor generado por este efecto se puede calcular mediante la ley de joule
que dice que:
“La cantidad de calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un
conductor es directamente proporcional a la resistencia, al cuadrado de la
intensidad de la corriente y el tiempo que dura la corriente”.
Expresado como fórmula tenemos:
Donde:
W = Cantidad de calor, en Joules
I = Intensidad de la corriente, en Amperes
R = Resistencia eléctrica, en Ohms
T = Tiempo de duración que fluye la corriente, en segundos
Lo que equivale a la ecuación para la energía eléctrica, ya que la causa del
efecto joule es precisamente una pérdida de energía manifestada en forma de
calor.
Normalmente cuando el trabajo eléctrico se manifiesta en forma de calor se
suele usar la caloría como unidad. El número de calorías es fácil de calcular
sabiendo que:
1 joule = 0,24 calorias (equivalente calorífico del trabajo)
1 caloria = 4,18 joules (equivalente mecánico del calor)
Por lo que la ley de joule queda expresada como:

2. Potencial eléctrico debido a una carga puntual:
El potencial elécrico (voltaje) producido por una carga puntual Q, en cualquier
punto del espacio, está dado por la expresión de abajo. Es la energía de
potencial eléctrico por unidad de carga, y como tal es una característica de la
influencia eléctrica ejercida por la carga sobre ese punto del espacio. Puesto
que se trata de una cantidad escalar, el potencial de multiples cargas
puntuales, es justo la suma de los potenciales de cargas puntuales de las
cargas individuales, y se puede extender para el cálculo de una distribución
continua de cargas.
Muestra
k=Constante de
Coulomb
Voltaje = k x carga/radio
A una distancia r = x10^ m
de una carga Q = x10^ C
el voltaje es V = x10^ voltios.
Entrar datos, luego haga click sobre la cantidad que
desee calcular en la fórmula activa de arriba. Se
pueden cambiar todos los valores, pero los parámetros
que no se especifiquen tomarán el valor por defecto de
1.