فعل جول هو كمية الحرارة الناتجة عن مرور تيار كهربائي في موصل. يُعرف أيضًا باسم قانون جول، وهو قانون فيزيائي صاغه جيمس جول في القرن التاسع عشر.
صيغة قانون جول هي:
Q = I^2 * R * t
حيث:
- Q هي كمية الحرارة الناتجة بالجول
- I هي شدة التيار الكهربائي بالأمبير
- R هي المقاومة الكهربائية بالأوم
- t هي الزمن الذي يمر فيه التيار بالثواني
يمكن تفسير قانون جول على أنه نتيجة لتصادمات الإلكترونات أثناء حركتها في الموصل. عندما يمر التيار الكهربائي في الموصل، فإن الإلكترونات تتحرك في اتجاه واحد. ومع ذلك، فإن الإلكترونات تصطدم مع الذرات والجزيئات في الموصل، مما يتسبب في فقدان بعض طاقتها. هذه الطاقة المفقودة تتحول إلى حرارة.
يمكن استخدام فعل جول لشرح العديد من الظواهر، مثل:
- تسخين الأسلاك في المصابيح الكهربائية
- تسخين العناصر في أجهزة التدفئة
- تسخين الطعام في الميكروويف
كما يمكن استخدام فعل جول في العديد من التطبيقات العملية، مثل:
- قياس المقاومة الكهربائية
- قياس القدرة الكهربائية
- توليد الحرارة
فيما يلي بعض الأمثلة على فعل جول:
- عندما تلمس مصباحًا كهربائيًا ساخنًا، فإنك تشعر بالحرارة الناتجة عن فعل جول.
- عندما تضع الطعام في الميكروويف، فإن الإلكترونات في الطعام تتحرك بسبب الحقل الكهرومغناطيسي الناتج عن الميكروويف. هذه الحركة تتسبب في توليد الحرارة، مما يؤدي إلى تسخين الطعام.
- عندما تستخدم مجففًا للشعر، فإن الهواء الذي يمر عبر المجفف يسخن بسبب فعل جول.
فعل جول هو قانون أساسي في الفيزياء الكهربائية. إنه يلعب دورًا مهمًا في العديد من الظواهر والتطبيقات العملية.