Калькулятор закона Джоуля-Ленца
Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении электрического тока. Универсальный солвер находит теплоту, силу тока, сопротивление или время. Поддержка единиц формула расчета, Ом/кОм, с/мин/ч и энергии в формула расчета.
Что считает закон Джоуля-Ленца
Расчет описывает тепловое действие электрического тока на активном сопротивлении: проводнике, резисторе, спирали, ТЭНе или дорожке платы. Можно найти количество теплоты, модуль тока, сопротивление или время, а также связать результат с мощностью, падением напряжения и энергетическими эквивалентами.
Q — количество теплоты, I — ток, R — активное сопротивление, t — время протекания тока.
P — тепловая мощность, I — ток, R — активное сопротивление.
- ток влияет на нагрев квадратично, поэтому перегрузка быстро увеличивает тепловые потери;
- сопротивление и время входят линейно;
- результат Q — это энергия, а не температура проводника;
- в обратном режиме по току калькулятор показывает положительный модуль тока.
Как найти Q, I, R или t
Для обратного расчета одна величина считается неизвестной, а остальные переводятся в базовые единицы СИ. Если неизвестен ток, результат следует читать как модуль: направление тока на количество выделенного тепла не влияет.
I — модуль тока, Q — количество теплоты, R — сопротивление, t — время.
R — активное сопротивление, Q — количество теплоты, I — ток, t — время.
t — время, Q — количество теплоты, I — ток, R — сопротивление.
| Что найти | Что нужно ввести | Как читать результат |
|---|---|---|
| Q | ток, сопротивление и время | количество теплоты в Дж, ккал и |
| I | теплоту, сопротивление и время | положительный модуль тока |
| R | теплоту, ток и время | активное сопротивление участка |
| t | теплоту, ток и сопротивление | длительность в секундах и минутах |
Мощность, энергия и единицы
Мощность показывает скорость выделения тепла, а энергия Q накапливается за время. Поэтому один и тот же резистор может иметь небольшую мощность, но за долгий интервал выделить заметную энергию. Калькулятор дополнительно переводит результат в калории и киловатт-часы, чтобы связать школьную физику с практическими счетчиками энергии.
Q — энергия тепла, P — мощность выделения тепла, t — время.
| Величина | Базовая единица | Поддержанные единицы |
|---|---|---|
| I | А | мА, А, кА |
| R | Ом | мОм, Ом, кОм, МОм |
| t | с | с, мин, ч |
| Q | Дж | Дж, кДж, МДж, кал, ккал,, |
| Перевод | Значение |
|---|---|
| 1 кал | 4,184 Дж |
| 1 ккал | 4184 Дж |
| 1 | 3600 Дж |
| 1 | 3,6 МДж |
Эквивалентные формулы через напряжение
Через закон Ома тепловой расчет можно записать в формах с напряжением или мощностью. Они эквивалентны для постоянного тока и активной нагрузки, когда напряжение, ток и сопротивление относятся к одному и тому же участку цепи.
Q — количество теплоты, U — напряжение, I — ток, t — время.
Q — количество теплоты, U — напряжение, t — время, R — сопротивление.
P — мощность, U — напряжение, I — ток.
Ограничения и безопасность
- формула применима к активному сопротивлению, а не к полной модели кабеля, двигателя или реактивной нагрузки;
- температура зависит от массы, теплоемкости, теплоотдачи и начальной температуры, поэтому из одной энергии Q нельзя сразу получить градусы;
- для аккумулятора важны внутреннее сопротивление, химия, BMS, температура, охлаждение и допустимые токи;
- для кабеля нужны сечение, материал, способ прокладки, изоляция, температура среды, автомат защиты и нормативные таблицы;
- для резистора в электронике сравнивайте мощность рассеяния с паспортным номиналом и закладывайте запас.
ΔT — оценка изменения температуры, Q — теплота, c — удельная теплоемкость, m — масса.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- Britannica — Joule heatingBritannica
- OpenStax College Physics 2e — Electrical Energy and PowerOpenStax
- NIST Guide to SI Units — Units outside the SINIST
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Считает напряжение, ток, сопротивление и мощность для участка цепи. Введите две согласованные величины — остальные рассчитаются автоматически. Поддерживает мкВ/мВ/В/кВ, мА/А/кА, мОм/Ом/кОм/МОм, Вт/кВт/МВт, бытовые сценарии и предупреждения по безопасности.
Считает активную P (Вт), реактивную Q (вар) и полную S (ВА) мощность для DC, однофазной и трёхфазной (звезда/треугольник) цепи с учётом cosφ. Показывает треугольник мощностей, вычисляет ёмкость компенсирующего конденсатора для повышения коэффициента мощности до целевого. Содержит пресеты типичных нагрузок: ТЭН, LED, двигатель, сварка.
Предварительно рассчитайте силу тока по мощности, напряжению, сопротивлению, cos φ и КПД для DC, однофазной и симметричной трёхфазной сети. Показывает амперы, сравнение сетей и ориентир по автомату и медному кабелю без замены электропроекта.
Предварительный подбор сечения провода или кабеля по мощности, току, длине линии, материалу жилы, температуре, способу прокладки и допустимому падению напряжения. Используются упрощённые ряды допустимых токов на основе ПУЭ.