|
||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Закон Джоуля – Ленца. При перемещении заряда dq по проводнику силы электрического поля совершают работу
При перемещении заряда dq по проводнику силы электрического поля совершают работу
(46.1)
где — напряжение на концах проводника. Подставив dq из выражения (43.1) в соотношение (46.1), получаем
(46.2)
Величину
(46.3)
назовем мощностью тока, развиваемой в проводнике. С учетом закона Ома (44.1) мощность тока можно записать в виде
(46.4)
где R — сопротивление проводника. Если проводник неподвижен и в нем не происходят химические превращения, работа (46.2) идет на увеличение внутренней энергии проводника, в результате чего проводник нагревается. Можем написать
(46.5)
откуда, интегрируя, получаем
(46.6)
где Q — количество теплоты, выделяемой в проводнике при протекании в нем электрического тока в течение времени (закон Джоуля – Ленца). Соотношение (46.6) называют законом Джоуля – Ленца в интегральной форме. Найдем дифференциальную форму этого закона.
(46.7)
где — объем цилиндра. Подставив в выражение (46.3) вместо работы dA количество теплоты dQ, получим тепловую мощность тока
(46.8)
— количество теплоты, выделяемое в проводнике в единицу времени. Назовем удельной тепловой мощностью тока величину
(46.9)
— количество теплоты, выделяемое в единицу времени в единице объема проводника. С учетом выражение (46.7) и (46.9) можем написать
(46.10)
— удельная тепловая мощность тока в некоторой точке проводника равна произведению удельного сопротивления проводника на квадрат плотности тока в этой точке (закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме). Комбинируя законы Ома (44.6) и Джоуля – Ленца (46.10), получаем выражение для удельной тепловой мощности тока в виде
(46.11)
Пример 46.1. Сила тока в проводнике сопротивлением нарастает в течение по линейному закону от до . Определить количество теплоты Q, выделившееся в этом проводнике за вторую секунду.
Согласно условию задачи,
Ответ: Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |