قانون الجول

من طرف IsSaM-MeLlAhI الأربعاء أكتوبر 14, 2009 3:16 pm

جيمس بريسكوت جول ( 1818- 1889) فيزيائي إنجليزي ذائع الصيت اعتمد على نفسه في التعليم ، فلم يتلق أي تدريب أكاديمي رسمي ولا تقلد منصبا أكاديميا . ورغم ذلك ، ونظرا لذكائه وحبه للعلم فقد عمل مع علماء عصره الأوائل من أمثال الكيميائي الإنجليزي جون دالتون مؤسس النظرية الذرية والفيزيائي الإسكتلندي اللورد كلفن الذي بين أن الحرارة شكل من أشكال الطاقة .
وترجع شهرته إلى تجاربه في الحرارة ، حيث اكتشف أن صور الطاقة الثلاثة الميكانيكية والكهربائية والحرارية ، وأنه يمكن لأي صورة منها أن تتحول للأخرى ، واستنتج من هذه التجارب المكافئ الميكانيكي الحراري . ونتيجة لأبحاث جول المهمة فقد أطلق اسمه على وحدة الشغل والطاقة وهي الجول joule ويرمز لها بالرمز (J).
بعد عدة تجارب قام بها جول تأكد بأن النواقل المعدنية عندما يجتازها تيار كهربائي فإتها تسخن و تولد حرارة .. و كما قال اللورد كلفن فإن الحرارة شكل من أشكال الطاقة ، لذلك وضع جول قانونه معتمدا على نتائج نظرية و تجريبية و الذي يقرر بأن :

" عندما يمر تيار كهربائي في ناقل ما فإن هذا الناقل سيولد طاقة حرارية محيطة به ، و إن هذه الأخيرة - الطاقة الحرارية - تتناسب طرديا مع زمن مرور التيار في الناقل و مربع شدة التيار المار فيه و مقاومته "

.

و نعبر عن ذلك بعلاقة رياضية بالشكل التالي :

ط = ز . ت ^2 . م

أي أنه كلما كان زمن مرور التيار كبيرا و شدة التيار كبيرة و مقاومة الناقل كبيرة تزداد الطاقة الحرارية المنبعثة من الناقل و العكس صحيح .
و تفيسر هذه الظاهرة هو أن الالكترونات المشكلة للتيار الكهربائي عندما تدخل الناقل ( أو الموصل ) فإنها تصدم بذراته فتحتك معها ، و كما نعلم ينتج عن الاحتكاك حرارة .