ジュール効果
ジェームズ・プレスコット・ジュールが特徴づけた物理的効果

ジュール効果とジュールの法則は、イギリスの物理学者ジェームズ・プレスコット・ジュールによって発見または特徴付けられた、いくつかの異なる物理的効果のいずれかです。これらの物理的効果はすべて同じではありませんが、文献では「ジュール効果」または「ジュールの法則」と呼ばれることがよくあります。これらの物理的効果には以下が含まれます。

ジュールの第一法則

1840年から1843年にかけて、ジュールは電流によって発生する熱について綿密に研究しました。この研究から、彼はジュールの加熱法則を導き出しました。その最初の法則は、一般にジュール効果と呼ばれています。ジュールの第一法則は、導体に発生する熱と電流の流れ、抵抗、そして時間との関係を表しています。[1]

磁歪

磁歪効果とは、強磁性材料が磁場にさらされると形状が変化する性質のことです。ジュールは1842年に初めて強磁性棒の長さの変化を観察したことを報告しました。[2]

ジュール膨張

1845年、ジュールは気体がより大きな体積へと自由膨張する現象を研究しました。これはジュール膨張として知られるようになりました。[3] 気体を自由膨張させることで冷却する現象は、ジュール効果と呼ばれることもあります。[4]

ゴフ・ジュール効果

ゴムバンドを最初に伸ばし、その後加熱すると、伸びるのではなく縮みます。この効果は1802年にジョン・ゴフによって初めて観察され、1850年代にジュールによってさらに詳しく研究され、ゴフ・ジュール効果として知られるようになりました。[5] [6]
文献における例：

  • ポピュラーサイエンス誌、1972年1月号：「伸ばされたゴム片は加熱されると収縮します。その際、ゴムの引張力は測定可能なほど増加します。このゴムの驚くべき特性は、約100年前にジェームズ・プレスコット・ジュールによって初めて観察され、ジュール効果として知られています。」[7]
  • 工学材料としてのゴム（書籍）、カイリ・ナグディ著：「ジュール効果は、機械設計者が考慮しなければならない実用上重要な現象です。この効果を実証する最も簡単な方法は、ゴムバンドに重りを吊り下げ、少なくとも50%伸ばすことです。伸ばされたゴムバンドを赤外線ランプで温めると、熱膨張によって伸びるのではなく、縮んで重りを持ち上げるのです。」[8]

参照

参考文献

  1. ^ クルー、ヘンリー (1910). 一般物理学：大学向け初等教科書、第2版. ミシガン大学：マクミラン社. pp.  402– 404.
  2. ^ Joule, JP (1847). 「鉄と鋼の棒の寸法に対する磁気の影響について」.ロンドン、エディンバラ、ダブリン哲学雑誌・科学ジャーナル. 第30巻、第3シリーズ. Taylor & Francis: 76–87 , 225–241 . 2009年7月19日閲覧。ジュールはこの論文の中で、彼が最初にこの測定結果を報告したのは、イギリスのマンチェスターで行われた「会話」で、スタージョンの『電気、磁気、化学の年報』第8巻、219-224ページ（1842年）に掲載されたと述べている。
  3. ^ Longair, MS (2003). 『物理学における理論的概念：物理学における理論的推論の新たな視点』第2版. Cambridge University Press. p. 217. ISBN 978-0-521-52878-8。
  4. ^ 「冷却の熱力学」（PDF）シドニー大学、2005年。2011年6月11日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2009年7月22日閲覧。
  5. ^ 「ジョン・ゴフとゴムの熱力学に関する観察」イェール大学、1998年10月6日。2011年6月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年7月19日閲覧。
  6. ^ ロードマン、ジョン（2005年）『木の涙：ゴムの物語――現代の驚異』オックスフォード大学出版局、165ページ。ISBN 978-0-19-856840-7。
  7. ^ Kouhoupt, Rudy (1972年1月). Heat Runs. Popular Science . 2009年7月20日閲覧。
  8. ^ カイリ州ナグディ (1992)。エンジニアリング材料としてのゴム。ハンザー・フェルラーク。33 ～ 34ページ 。ISBN 978-3-446-16282-2。
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