Omov i Džul-Lencov zakon

Zdravko Mutin

Omov zakon

U električnom kolu koje sadrži samo termogene otpornosti važi Omov zakon, koji utvrđuje odnos jačine struje, napona i otpornosti:

$$\ I=\frac{U}{R} $$

Ukoliko se smanji otpornost R, u delu električnog kola koje se nalazi na naponu U – jačina električne struje I će biti veća (i obrnuto). Povećanje napona U, pri istoj vrednosti otpornosti R u posmatranom delu kola, dovešće do porasta jačine struje I (i obrnuto).

Džul-Lencov zakon

Prilikom proticanja električne struje kroz termogeni otpornik ili kroz provodnik koji ima neku konačnu otpornost R (što je realan slučaj) vrši se rad na premeštanje naelektrisanja:

$$\ A=q\cdot U$$

Kako se iz izraza za jačinu električne struje može izraziti količina naelektrisanja kao:

$$\ q=I\cdot t$$

a iz Omovog zakona može se izraziti napon kao:

$$\ U=I\cdot R$$

sledi da se izvršeni rad na premeštanju naelektrisanja može iskazati kao:

$$\ A=R\cdot I\cdot I\cdot t=R\cdot I^{2}\cdot t $$

Kako se u slučaju prisustva samo termogene otpornosti sav rad pretvara u toplotu Q, možemo pisati da je:

$$\ Q=R\cdot I^{2}\cdot t $$

Količina toplote koja se generiše prilikom prolaska električne struje kroz provodnik (otpornik) direktno je srazmerna otpornosti provodnika (otpornika) i kvadratu jačine električne struje. Ova činjenica učinila je prenos jednosmerne električne struje na veće udaljenosti ili do velikih potrošača ekonomski neopravdanim, jer su gubici na toplotu bili enormni. U slučaju naizmenične struje moguće je menjati odnos napona i struje, te na velike udaljenosti prenositi električnu energiju koju karakteriše visok napon ali izuzetno mala jačina električne struje.

Racionalno korišćenje električne energije

Električna energija predstavlja osnov industrijske proizvodnje, tehnološkog razvoja i svakodnevnog života, na celoj planeti. Današnji način proizvodnje električne energije podrazumeva obilato korišćenje fosilnih goriva (nafte, gasa, uglja …) koji dastično utiču na globalno zagrevanje planete Zemlje, koje uzrokuje vidne klimatske promene. Racionalno korišćenje električne energije direktno utiče na smanjenje negativnih efekata po planetu Zemlju, ali je korišćenje alternativnih izvora energije (energija sunca i vetra) jedino trajno rešenje. Upotreba fotonaponskih solarnih panela, nalazi se u ekspanziji i predstavlja najbolju alternativu korišćenu fosilnih goriva.

One Response

  1. […] daljinu neophodno je smanjiti jačinu struje, kako bi se smanjili gubici na generisanju toplote, po Džul-Lencovom zakonu. U električnim centralama se putem transformatora višestruko podiže napon a smanjuje jačina […]

Leave a Reply