Incalzirea unui conductor la trecerea curentului electric de conductie efectul Joule-Lenz Stundent: Ioneanu Elena Cristina Diaconu Vlad Mihai

Efectul Joule-Lenz este reprezentat de disiparea caldurii intr-un

conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datoreaza interactiunii particulelor curentului (de regula electroni) cu atomii conductorului, interactiuni prin care primele le cedeaza ultimilor din energia lor cinetica, contribuind la marirea agitatiei termice in masa conductorului.

Scopul lucrarii: Identificarea efectului Joule-Lenz la trecerea

unui curent electric de conductie printr-o placa. Construirea domeniului de calcul Descrierea geometriei: domeniul de calcul este o placa plana,

patrata cu latura de 1m, din cupru, cu o decupare circulara cu raza de 0.3 m. Grosimea placii este neglijabila in raport cu celelalte dimensiuni. Modelul fizic al fenomenului Conductivitatea electrica depinde de temperatura conform relatiei:

=1/(0*(1+(T-T0))) 0- rezistivitatea electrica a materialului la temperatura de referinta T0 - coeficientul de variatie a rezestivitatii electrice cu temperatura Stabilirea limitelor si interactiunilor Conductia electrica Frontiera 1 4 2,3,5-8 Conditie Potential electric Potential electric izolatie V 1.6 0 - Conductia terminca Frontiera 1,4-8 2,3 Tip Temperatura Izolatie

figura 1. Limitele si interactiunile

Rezultate obtinute Bilantul curentilor la borne Latura Valoarea curentului [A/m] 1 -1.117765e7 4 1.118559e7 Bilantul fluxurilor de caldura pe fetele izoterme Latura Valoarea fluxului de caldura [W/m] 2 5247.56303 3 8297.045589 Variatia temperturii functie de rezistivitate Variatia temperaturii in puncul de coordonate (0, 0.4) pentru un material care fata de cupru are rezistivitatea sa 0 de 2,4 sau 8 ori valoarea sa initiala.

figura 2. Variatia temperaturii functie de rezistivitate Variatia temperaturii fata de conductivitatea termica Variatia temperaturii in punctul de coordonate (0,0.4) pentru un material care, fata de cupru, are conductivitatea termica 1/2, 1/4, 1/8 din conductivitatea sa termica.

variatia temperaturii functie de conductivitatea termica Concluzii Temperatura variaza invers proportional cu rezistivitatea materialului. Temperatura variaza invers proportional cu conductivitatea termica. Cea mai mare temperatura este la frontiera 2 si 3 deoarece acestea sunt izolate. Calculul bilantului curentilor si fluxurilor de caldura poate fi facut mai exact daca portiunile pe care s-au facut calcule sunt mai mici.

figura 4. Variatia temperaturii in placa