Wet van Joule

De wet van Joule geeft het verband weer tussen de hoeveelheid warmte (energie) die in een weerstand wordt gegenereerd als er een elektrische stroom doorheen vloeit, het zogenaamde joule-effect. De wet is genoemd naar de Engelse natuurkundige James Prescott Joule. In het geval van een constante stroom luidt de wet:

Daarin is:

energie in joule (J)
stroom in ampère (A)
weerstand in ohm (Ω)
tijd in seconde (s)

Afgeleid hiervan: Het thermisch vermogen (P) van een elektrische warmtebron (in watt) is:

of:

Daarin is:

de spanning in volt

ToepassingenBewerken

Het joule-effect wordt onder andere gebruikt in elektrische verwarmingen, zoals radiator, oven, kookplaat, haardroger en broodrooster, en ook in gloeilampen, smeltzekeringen en soldeerbouten.

Hydraulisch analogonBewerken

Bij de energiebalans van grondwaterstroming wordt een hydraulisch analogon van de wet van Joule gebruikt:[1]

 

Daarin is:

  het wrijvingsverlies van hydraulische energie ( ) in de stroomrichting ( ) per eenheid van tijd (m/dag) – vergelijkbaar met   (zie Wet van Darcy)
  de stroomsnelheid in  -richting (m/dag) – vergelijkbaar met  
  de doorlatendheid van de grond (m/dag) – de doorlatendheid is omgekeerd evenredig met de stromingsweerstand die vergelijkbaar is met  

Zie ookBewerken