Работа и мощность тока закон джоуля-ленца
Таким образом, работа тока может быть рассчитана с помощью нескольких формул. Какое именно выражение следует использовать в конкретной задаче, определяется её условием. Например, если в условии дана сила тока и разность потенциалов на концах однородного участка цепи, то, А = /(2)t, если же известны сила тока и сопротивление цепи, то, А =I2Rt. В 1841 г. англичанин Джеймс П. Джоуль и независимо… Читать ещё >
Работа и мощность тока закон джоуля-ленца (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Рассмотрим участок цени, напряжение на концах которой равно U. В рассматриваемой цепи будет протекать электрический ток, сила которого, в соответствии с законом Ома, равна U/R.
По определению (см. разд. 3.1), напряжение равно работе электростатических и сторонних сил по перемещению единичного заряда в электрической цепи. Следовательно, при протекании тока кулоновские и сторонние силы, действующие на заряды в рассматриваемом участке, совершат работу А = qU .
Эту работу называют работой электрического тока.
Если ток постоянный, то q = It, где / - сила тока; t — время, в течение которого в проводнике течёт ток. В этом случае работа тока может быть рассчитана по формуле А = UIt.
Так как U = IR, работа тока.
Таким образом, работа тока может быть рассчитана с помощью нескольких формул. Какое именно выражение следует использовать в конкретной задаче, определяется её условием. Например, если в условии дана сила тока и разность потенциалов на концах однородного участка цепи, то А = /(2 )t, если же известны сила тока и сопротивление цепи, то А =I2Rt .
Мощность есть работа, совершённая за единицу времени: Р = —.
Поэтому мощность тока можно рассчитать по следующим формулам:
Если проводник с током неподвижен и ток не вызывает химических реакций, то вся работа идёт на увеличение внутренней энергии проводника, т. е. на его нагрев.
Другими словами, при протекании тока в проводнике выделяется тепло.
В 1841 г. англичанин Джеймс П. Джоуль и независимо от него в 1842 г. русский физик Эмилий Христианович Ленц, обобщая результаты своих экспериментов, получили именно такое выражение для расчета количества тепла, выделяемого проводником при протекании в нём тока. Поэтому последнее выражение принято называть законом Джоул я-Л ен ца.
Если сила тока изменяется с течением времени, то количество тепла, выделяющееся в цепи, можно рассчитать с помощью следующих выражений:
Закон Джоуля-Ленца может быть записан и в дифференциальной форме:
где т — удельная тепловая мощность тока (это количество тепла, выделяющееся за единицу времени в единице объёма проводника).