В 1841 и 1842 года независимо друг от друга английский и русский физики установили зависимость количества тепла от протекания тока в проводнике. Эту зависимость назвали «Закон Джоуля-Ленца». Англичанин установил зависимость на год раньше, чем русский, но название закон получил от фамилий обоих ученных, потому как их исследования были независимы. Закон не носит теоретический характер, но имеет большое практическое значение. И так давайте кратко и понятно узнаем определение закона Джоуля-Ленца и где он применяется. В реальном проводнике при протекании через него тока выполняется работа против сил трения. Электроны движутся через провод и сталкиваются с другими электронами, атомами и прочими частицами. В результате этого выделяется тепло. Закон Джоуля-Ленца описывает количество тепла, выделяемое при протекании тока через проводник. Оно прямо пропорционально зависит от силы тока, сопротивления и времени протекания. В интегральной форме Закон Джоуля-Ленца выглядит так: Сила тока обозначается буквой I и выражается в Амперах, Сопротивление — R в Омах, а время t — в секундах. Единица измерения теплоты Q — Джоуль, чтобы перевести в калории нужно умножить результат на 0,24. При этом 1 калория равна количеству теплоты, которое нужно подвести к чистой воде, чтобы увеличить её температуру на 1 градус. Такая запись формулы справедлива для участка цепи при последовательном соединении проводников, когда в них протекает одна величина тока, но падает на концах различное напряжение. Произведение силы тока в квадрате на сопротивление равняется мощности. В то же время мощность прямо пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна сопротивлению. Тогда для электрической цепи при параллельном соединении можно Закон Джоуля-Ленца можно записать в виде: В дифференциальной форме он выглядит следующим образом: Где j — плотность тока А/см2, E — напряженность электрического поля, сигма — удельное сопротивление проводника. Стоит отметить что для однородного участка цепи сопротивление элементов будет одинаковым. Если в цепи присутствуют проводники с разным сопротивлением возникает ситуация, когда максимальное количество тепла выделяется на том, который имеет самое большое сопротивление, о чем можно сделать вывод, проанализировав формулу Закона Джоуля-Ленца. Как найти время? Здесь имеется в виду период протекания тока через проводник, то есть когда цепь замкнута. Как найти сопротивление проводника? Для определения сопротивления используют формулу, которую часто называют “рельс”, то есть: Здесь буквой «Ро» обозначается удельное сопротивление, оно измеряется в Ом*м/см2, l и S это длина и площадь поперечного сечения. При вычислениях метры и сантиметры квадратные сокращаются и остаются Омы. Удельное сопротивление — это табличная величина и для каждого металла она своя. У меди на порядки меньше, чем у высокоомных сплавов типа вольфрама или нихрома. Для чего это применяется мы рассмотрим ниже. Закон Джоуля-Ленца имеет большое значение для электротехнических расчетов. В первую очередь вы можете его применить при расчете нагревательных приборов. В качестве нагревательного элемента чаще всего применяется проводник, но не простой (типа меди), а с высоким сопротивлением. Чаще всего это нихром или кантал, фехраль. Они имеют большое удельное сопротивление. Вы можете использовать и медь, но тогда вы потратите очень много кабеля (сарказм, медь не используют в этих целях). Чтобы рассчитать мощность тепла для нагревательного прибора вам нужно определится, какое тело и в каких объемах вам нужно нагреть, учесть количество требуемой теплоты и за какое время её нужно передать телу. После расчетов и преобразований вы получите сопротивление и силу тока в этой цепи. На основании полученных данных по удельному сопротивлению подбираете материал проводника, его сечение и длину. При передаче электроэнергии на расстояния возникает существенная проблема — потери на линиях передачи (ЛЭП). Закон Джоуля-Ленца описывает количество тепла, выделенного проводником при протекании тока. ЛЭП питают целые предприятия и города, а для этого нужна большая мощность, как следствие большой ток. Так как количество теплоты зависит от сопротивления проводника и тока, чтобы кабеля не грелись нужно уменьшить количество тепла. Увеличить сечение проводов не всегда можно, т.к. это затратно в плане стоимости самой меди и веса кабеля, что влечет за собой удорожание несущей конструкции. Высоковольтные линии электропередач изображены ниже. Это массивные металлоконструкции, созданные чтобы поднять кабеля на безопасную высоту над землей, с целью избежания поражения электрическим током. Поэтому нужно снизить ток, чтобы это сделать повышают напряжение. Между городами линии электропередач обычно имеют напряжение 220 или 110 кВ, а у потребителя понижается до нужной величины с помощью трансформаторных подстанций (КТП) или целым рядом КТП постепенно понижая до более безопасных для передачи величин, например 6 кВ. Таким образом при той же потребляемой мощности при напряжении в 380/220 В ток снизится в сотни и тысячи раз ниже. А по закону Джоуля-Ленца количество тепла в этом случае определяется мощностью, которая теряется на кабеле. Закон Джоуля-Ленца применяется при расчете плавких предохранителей. Это такие элементы, которые защищают электрическое или электронное устройство от чрезмерных для него токов, которые могут возникнуть в следствии скачка питающего напряжения, короткого замыкания на плате или обмотках (в случае двигателей) для защиты от дальнейших разрушений электрической системы в целом и пожара. Они состоят из корпуса, изолятора и тонкой проволоки. Проволока подбирается таким сечением, чтобы номинальный ток через нее протекал, а при его превышении количество выделяемого тепла при этом пережигало её. В результате выше описанного сделаем вывод, что Закон Джоуля-Ленца нашел широчайшее применение и очень важен для электротехники. Благодаря информации о количеству теплоты, которую даёт выполнение расчетов по формулам указанным выше, мы можем узнать о режимах работы устройств, подобрать необходимые материалы и сечение для повышения безопасности, надежности и долговечности прибора или цепи в целом. На этом мы и заканчиваем нашу статью. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором более подробно рассматривается данный вопрос: Наверняка вы не знаете: samelectrik.ru I. Требования к уровню подготовки учащихся В результате изучения курса физики 8 класса ученик должен: знать /понимать o смысл понятий: физическое явление, электрическое поле, магнитное поле, волна, атом; Вопросы для экзамена по физике. 8 класс. 1. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Объяснение изменения внутренней энергии на основе представления о молекулярном строении вещества. 2. 8 класс урока Название темы учебника Тип урока Основное содержание Демонстрации Дата проведения ТЕМА 1. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ (23 ч) Факт. дата Примечание 1/1 Тепловое движение. Техника безопасности (Т/б) в Обучающимся необходимо: Планируемые результаты знать: -понятия: температура, внутренняя энергия, количество теплоты, теплопередача, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота сгорания ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ПЕРЕВОДНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ФИЗИКЕ 8 КЛАССА Билет 1 1. Модели строение газов, жидкостей и твердых тел. Тепловое движение атомов и молекул. Броуновское движение и диффузия. Пробный вариант ОГЭ по физике. Часть 1. 1. Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца. Физические понятия Примеры А) физическая величина Б) единица Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Пояснительная записка. Статус программы Данная рабочая программа по физике составлена на основе «Программы основного общего образования. Физика. 7-9 классы», авторы: А. Пояснительная записка Рабочая программа по физике для учащихся 8 класса составлена на основе: федерального закона «Об образовании в Российской Федерации», федерального компонента государственного образовательного I. Требования к уровню подготовки учащихся Учащиеся должны знать: Понятия: внутренняя энергия, теплопередача, теплообмен, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания топлива, температура 1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа по физике составлена на основе Федерального компонента государственного стандарта, примерной программы основного общего образования по физике и астрономии и программы КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ(ПОУРОЧНОЕ) ПЛАНИРОВАНИЕ УРОКОВ _физики, 8 класс Название темы, урока Кол-во Дата. Знать, уметь Оборудование Форма урока п/п часов I Тепловые явления 13 1.09-22.10 1 Тепловое движение. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа учебного предмета физика 8 класс составлена на основании: Учебного плана МБОУ «Средняя школа 5» на 206/207 учебный год. Положения о рабочей программе учебных предметов классы, физика Пояснительная записка Общая характеристика учебного предмета Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в Пояснительная записка Рабочая программа по физике для 8 классов составлена на основе требований к результатам основной образовательной программы основного общего образования Учебно-методический комплекс Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа 1» Рассмотрено на заседании МО Прот. от Согласовано: Зам. директора по УВР Сапельникова Н.Н. Утверждаю Приказ от Задания 15 по физике 1. Электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения с ЭДС = 40 В и внутренним сопротивлением r=2 Ом, резистора с переменным сопротивлением и амперметра. На каком из приведенных ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа по физике для 8 класса составлена на основе Федерального компонента государственного стандарта и примерной программы основного общего образования по физике. Данная Пояснительная записка Рабочая программа по физике в 8 классе составлена на основе следующих нормативных документов: -приказ Минобразования России от 05.03.2004 1089 «Об утверждении федерального компонента 8 клаcc. Пояснительная записка. Данная рабочая программа является программой основной школы (авторы: Е. М.Гутник, А. В. Перышкин-Физика 7-9 классы сборника: «Программы для общеобразовательных учреждений Пояснительная записка 1. Сведения о программе (примерной или авторской), на основании которой разработана рабочая программа. Программа по физике для 8 классов разработана в соответствии: с требованиями Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс 1. Физическое тело обозначает слово 1. вода 2. самолёт 3. метр 4. кипение 2. К световым явлениям относится 1. таяние снега 2. раскаты грома 3. рассвет 4. полёт бабочки 3. Класс Фамилия, имя (полностью) Дата 014 г. Инструкция по выполнению работы На выполнение экзаменационной работы по физике отводится 60 минут. Работа состоит из 3 частей, включающих в себя 17 заданий. Часть ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа по физике составлена на основе Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования по физике. Программа конкретизирует содержание предметных Пояснительная записка Рабочая программа по физике в 8 классе составлена на основе базисного учебного плана 2013-2014 года. Рабочая программа конкретизирует содержание предметных тем образовательного стандарта docplayer.ru При прохождении электрического тока через металлический проводник электроны сталкиваются то с нейтральными молекулами, то с молекулами, потерявшими электроны.Движущийся электрон либо отщепляет от нейтральной молекулы новый электрон, теряя свою кинетическую энергию и образуя новый положительный ион, либо соединяется с молекулой, потерявшей электрон (с положительным ионом), образуя нейтральную молекулу.При столкновении электронов с молекулами расходуется энергия, которая превращается в тепло.Любое движение, при котором преодолевается сопротивление, требует эатраты определенной энергии. Так, например, для перемещения какого -либо тела преодолевается сопротивление трения, и работа, затраченная на это, превращается в тепло.Электрическое сопротивление проводника играет ту же роль, что и сопротивление трения. Таким образом, для проведения тока через проводник источник тока затрачивает некоторую энергию, которая превращается в тепло.Переход электрической энергии в тепловую отражает закон Ленца — Джоуля или закон теплового действия тока. Русский ученый Ленц и английский физик Джоуль одновременно и независимо один от другого установили, что при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику. Это положение называется законом Ленца - Джоуля.Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой Q (Дж), ток, протекающий по проводнику - I, сопротивление проводника - R и время, в течение которого ток протекал по проводнику - t, то закону Ленца - Джоуля можно придать следующее выражение: Q = I2Rt.Так как I = U/R и R = U/I, то Q = (U2/R) t = UIt. Значение мощности, при выделении определённого количества тепла Скачать можно здесь eleczon.ru И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Содержание Соединения конденсаторов 1 Всероссийская олимпиада школьников по физике................... 3 2 Московская физическая олимпиада........................... И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Электромагнитные колебания Задача 1. (МФО, 2014, 11 ) Заряженный конденсатор начинает разряжаться через катушку индуктивности. За две миллисекунды его электрический Ёмкость. Конденсаторы Вариант 1 1. Определите радиус шара, обладающего ѐмкостью 1 пф. 3. При введении в пространство между пластинами заряженного воздушного конденсатора диэлектрика напряжение на конденсаторе 5. Электрические колебания Вопросы. Дифференциальное уравнение, описывающее свободные колебания заряда конденсатора в колебательном контуре, имеет вид Aq + Bq = 0, где A и B известные положительные постоянные. ЗАДАЧИ С4 Тема: «Электродинамика» Полное решение задачи должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения, а также математические преобразования, расчеты с численным 1 Постоянный электрический ток Справочные сведения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ТОКА Пусть через некоторую поверхность, площадь которой S, перпендикулярно ей, за время проходит заряд q. Тогда силой тока называется Задачи по теме «Электродинамика» (тексты Демидовой М.Ю. ЕГЭ-2017) Вариант 1 Задание 14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I = 2 А Домашнее задание по курсу общей физики для студентов 3-го курса. Варианты 1-9 - Задача 1.1 Варианты 10-18 - Задача 1.2 Варианты 19-27 - Задача 1.3 Тема 1. Электростатика По результатам проведённых вычислений Электрические колебания Примеры решения задач Пример В схеме изображенной на рисунке ключ первоначально находившийся в положении в момент времени t переводят в положение Пренебрегая сопротивлением катушки 7 Емкость проводников и конденсаторов Емкость уединенного проводника Рассмотрим заряженный уединенный проводник, погруженный в неподвижный диэлектрик Разность потенциалов между двумя любыми точками проводника ÈÇÄÀÒÅËÜÑÒÂÎ КомплекснАЯ ТЕТРАДЬ для контроля знаний Ф. Я. Божинова, Е. А. Кирюхина Физика 11 Уровень стандарта текущий и итоговый контроль ;; Самостоятельные работы в тестовой форме ;; Карточки контроля Электростатика 1. Четыре одинаковых точечных заряда q 10 нкл расположены в вершинах квадрата со стороной a 10 см. Найти силу F, действующую со стороны трех зарядов на четвертый. 2. Два одинаковых положительных МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) Физика ЭЛЕКТРОСТАТИКА 11 РГЗ 1 Задачи 1 1 13 14 15 16 17 18 19 110 1 Задачи 3 4 5 6 7 8 9 10 Задачи 3 31 На подставке лежит тело, подвешенное к потолку с помощью пружины, которая в начальный момент не растянута Подставку начинают 3 ЭЛЕКТРОСТАТИКА Основные законы и формулы Ne 9 Заряд любого тела (частицы) q =, где e =,6 Кл элементарный заряд, N число элементарных зарядов В электрически замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов Тест по электротехнике. Вариант 1. 1.Какие приборы изображены на схеме? а) электрическая лампочка и резистор; б) электрическая лампочка и плавкий предохранитель; в) источник электрического тока и резистор. 1 Индукционный марафон В практике радиолюбителей часто возникает задача преобразования постоянного (DC) напряжения. Использование трансформаторов требует тщательного расчёта параметров самого трансформатора, Вариант 1. 1. Два заряда 3 и 9 нкл находятся на одной прямой на расстоянии 10 см. Где надо поместить заряд -6 нкл на этой же прямой, чтобы на него действовала сила, равная нулю? 2. Два разноименно заряженных Всероссийская олимпиада школьников по физике 16 17 уч. г. Решения и система оценивания Задача 1 Стоя на движущемся вниз эскалаторе, мальчик подбросил монетку, как ему показалось, вертикально вверх, и через Лекц ия 6 Электроемкость. Конденсаторы Вопросы. Электроемкость. Конденсаторы. Соединение конденсаторов в батарее. 6.. Электроемкость уединенного проводника Сообщенный уединенному проводнику заряд распределяется Вариант 1. 1. Определить среднее значение ЭДС индукции в контуре, если магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется от 0 до 40мВб за время 2 мс. (20В) 2. На картонный каркас длиной 50см и площадью 8 Энергия электрического поля Краткие теоретические сведения Энергия взаимодействия точечных зарядов Энергия взаимодействия системы точечных зарядов равна работе внешних сил по созданию данной системы класс Задача Во сколько раз отличается сила давления на верхнюю половину боковой грани куба, полностью заполненного жидкостью, от силы давления на нижнюю половину Простое решение выглядит так: P + P a Практическое занятие 6. Электростатика. Закон Кулона. Напряженность электрического поля точечных зарядов. На занятии: 2, 6, 10, 18 На самостоятельную работу: 4, 11, 15, 19. 2. Два шарика массой m=0,1 г Законы постоянного тока Проводники в электростатическом поле E = 0 E = grad φ φ = const S DdS = i q i = 0 Проводники в электростатическом поле Нейтральный проводник, внесенный в электростатическое поле, Фонд «Талант и успех». Образовательный центр «Сириус». Направление «Наука». прельская физическая смена. 207 год. Часть I.Расчёт сопротивлений Закон Ома. Сопротивление. Последовательное и параллельное соединение.симметричные МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МГ ЛЕДНЕВ АЛ ЗАГРЕБИН АА КОЛСАНОВА ОС АЛЕКСЕЕВА ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ПОСОБИЕ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет docplayer.ru Абсолютно каждому человеку знаком самый распространенный в мире электрический прибор – лампочка. Невозможно представить себе современный мир без этого изобретения. Но не каждый знает, как ее изобрели, за счет чего появляется в ней свет, как свет в лампе связан с электричеством. Интересно? Разберемся. Правильно лампочку называть лампой накаливания. Внутри в стеклянном корпусе расположена спираль из вольфрама. Электрический ток, проходя через эту спираль, раскаляет ее добела, и она начинает светиться. Вольфрам используется потому, что он обладает таким свойством – ярко светиться при нагревании. Металлическая нить сворачивается в спираль для того, чтобы увеличить длину нити, и, соответственно, количество получаемого света. Что касается устройства лампочки – разобрались. Все довольно просто. А вот почему вообще раскаляется спираль лампочки, и кто первым додумался это использовать? Первые эксперименты с электричеством показали, что ток обладает тепловым действием. Он нагревает проводник, по которому идет. Величина нагревания зависит от вещества, из которого изготовлен проводник. Но какой-то нагрев происходит в любом случае. Обусловлено это тем, что отрицательно заряженные электроны, которые и представляют собой ток, при своем движении взаимодействуют с положительно заряженными ядрами кристаллической решетки, из которой состоит вещество проводника. От этого взаимодействия уменьшается энергия электронов и увеличивается внутренняя энергия проводника. А от величины внутренней энергии и зависит температура вещества. Ток обладает еще магнитным и химическим действием. Если наш проводник неподвижен, и химического действия тока не происходит, то вся энергия, расходуемая током, идет на нагрев проводника. Энергия, израсходованная током, равна совершаемой током работе. Тогда работа тока будет равна количеству теплоты, которое выделит нагревшийся проводник. На основании этого независимо друг от друга в одно время два ученых вывели закон, который и назвали в их честь законом Джоуля-Ленца. Вывод закона Джоуля-Ленца в виде формулы осуществляется следующим образом: работа тока A=U*I*t . Количество теплоты Q=A=U*I*t. Из закона Ома U=I*R , поэтому закон Джоуля-Ленца выглядит следующим образом: Q=(I^2 )*R*t , где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление тока, t - время. Открытие этого закона позволило существенно умножить области применения электричества в быту и промышленности. Были созданы различные электронагревательные приборы. А когда обнаружили свойство некоторых веществ ярко светиться при нагревании, изобрели лампу накаливания. Фактически, это изобретение русского ученого Александра Лодыгина, хотя подобные изобретения делались и Томасом Эдисоном и некоторыми другими учеными. Причем спирали делали из разных материалов, например, из платины или угольные спирали. Самым дешевым и простым оказался вариант с применением вольфрама, который получил огромнейшее распространение и живет до нашего времени. И хотя активно применяют и другие виды лампочек, например, наполняя их газом, который светится при прохождении через него тока, вряд ли когда-нибудь удастся полностью вытеснить из применения лампы накаливания. Все неприличные комментарии будут удаляться. www.nado5.ru При прохождении электрического тока по проводнику происходит нагревание проводника. Можно сказать, что работа электрического тока тратится исключительно на увеличение внутренней энергии проводника, т. е. на тепло. Тогда, исходя из закона сохранения энергии, следует, что A = Q. Причина нагревания проводника связана с взаимодействием движущихся электронов с ионами кристаллической решетки. В результате ионы в узлах кристаллической решетки начинают быстрее колебаться, т. е. их кинетическая энергия возрастает. В растворах электролитов перемещаются сами ионы. Ученые Джеймс Джоуль и Эмилий Ленц независимо друг от друга открыли опытным путем, что количество теплоты, выделяемой проводником при прохождении через него электрического тока, равно силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводника и на время прохождения тока: Q = I2Rt Именно эта закономерность называется законом Джоуля-Ленца. Хотя эти ученые вывели закон с помощью опытов, его формулу можно вывести из современных знаний об электричестве. Работа по перемещению заряда q находится как произведение q на напряжение на участке цепи: A = qU В свою очередь перемещение заряда равно произведению силы тока в проводнике на время действия этого тока: q = It Если подставить в формулу работы вместо q его выражение через силу тока и время, то получим A = ItU Напряжение также можно выразить через силу тока (по закону Ома: I = U/R). Оно равно произведению силы тока на сопротивление проводника: U = IR Подставим в формулу работы вместо напряжения его выражение через силу тока и сопротивление: A = ItIR или A = I2Rt Поскольку A = Q, то и Q = I2Rt Единицей измерения теплоты является джоуль (Дж). В формуле закона Джоуля-Ленца IR — это напряжение (U), которое измеряется в вольтах (В), I — сила тока, измеряемая в амперах (A), t — время в секундах. Тогда получается, что 1 Дж = 1 В * 1 A * 1 c scienceland.info Закон Джоуля — Ленца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Открыт в 1840 году независимо Джеймса Джоуля и Эмилия Ленца. В словесной формулировке звучит следующим образом[1] Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину электрического поля Математически может быть выражен в следующей форме: где w — мощность выделения тепла в единице объёма, — плотность электрического тока, — напряжённость электрического поля, σ — проводимость среды. Закон также может быть сформулирован в интегральной форме для случая протекания токов в тонких проводах[2]: Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка В математической форме этот закон имеет вид где dQ — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt, I — сила тока, R — сопротивление, Q — полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от t1 до t2. При передаче электроэнергии тепловое действие тока является нежелательным, поскольку ведёт к потерям энергии. Поскольку передаваемая мощность линейно зависит как от напряжения, так и от силы тока, а мощность нагрева зависит от силы тока квадратично, то выгодно повышать напряжение перед передачей электроэнергии, понижая в результате силу тока. Однако, повышение напряжения снижает электробезопасность линий электропередачи. Для применения высокого напряжения в цепи для сохранения прежней мощности на полезной нагрузке приходится увеличивать сопротивление нагрузки. Подводящие провода и нагрузка соединены последовательно. Сопротивление проводов () можно считать постоянным. А вот сопротивление нагрузки () растёт при выборе более высокого напряжения в сети. Также растёт соотношение сопротивления нагрузки и сопротивления проводов. При последовательном включении сопротивлений (провод — нагрузка — провод) распределение выделяемой мощности () пропорционально сопротивлению подключённых сопротивлений. Ток в сети для всех сопротивлений постоянен. Следовательно, выполняются соотношение и для в каждом конкретном случае являются константами. Следовательно, мощность, выделяемая на проводах, обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки, то есть уменьшается с ростом напряжения, так как . Откуда следует, что . В каждом конкретном случае величина является константой, следовательно, тепло выделяемое на проводе обратно пропорционально квадрату напряжения на потребителе. Тепло, выделяемое проводником с током, в той или иной степени выделяется в окружающую среду. В случае, если сила тока в выбранном проводнике превысит некоторое предельно допустимое значение, возможен столь сильный нагрев, что проводник может спровоцировать возгорание находящихся рядом с ним объектов или расплавиться сам. Как правило, при сборке электрических цепей достаточно следовать принятым нормативным документам, которые регламентируют, в частности, выбор сечения проводников. Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи, то в любом выбранном участке будет выделять тепла тем больше, чем выше сопротивление данного участка. За счёт сознательного увеличения сопротивления участка цепи можно добиться локализованного выделения тепла в этом участке. По этому принципу работают электронагревательные приборы. В них используется нагревательный элемент — проводник с высоким сопротивлением. Повышение сопротивления достигается (совместно или по отдельности) выбором сплава с высоким удельным сопротивлением (например, нихром, константан), увеличением длины проводника и уменьшением его поперечного сечения. Подводящие провода имеют обычное низкое сопротивление и поэтому их нагрев, как правило, незаметен. Для защиты электрических цепей от протекания чрезмерно больших токов используется отрезок проводника со специальными характеристиками. Это проводник относительно малого сечения и из такого сплава, что при допустимых токах нагрев проводника не перегревает его, а при чрезмерно больших перегрев проводника столь значителен, что проводник расплавляется и размыкает цепь. dic.academic.ruЗакон Джоуля-Ленца: его формулировка и применение. Напряжение через количество теплоты
формула, применение на практике, вывод
Формулировка
Частые вопросы
Перейдем к практике
Закон Джоуля-Ленца при передаче электричества на расстояние
Плавкие вставки и предохранители
8 класс ФИЗИКА 1. Количество теплоты и напряжение это 2. Энергию через вакуум можно передать 3. В тепловой машине...
II. Содержание учебного предмета
Вопросы для экзамена по физике. 8 класс.
8 класс. ТЕМА 1. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ (23 ч)
Планируемые результаты
Билет 2. Билет 3. Билет 4. Билет 5. Билет 6
Пробный вариант ОГЭ по физике. Часть 1.
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Пояснительная записка
I. Требования к уровню подготовки учащихся
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
энергия, потенциальная
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
7 9 классы, физика Пояснительная записка
Пояснительная записка
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА «ФИЗИКА»
Задания 15 по физике.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Тематическое планирование
8 клаcc. Пояснительная записка.
Пояснительная записка
Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс
Инструкция по выполнению работы
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Пояснительная записка
Закон Джоуля-Ленца
Количество теплоты. Конденсатор - PDF
Соединения конденсаторов
Электромагнитные колебания
Ёмкость. Конденсаторы
15. Электрические колебания
ЗАДАЧИ С4 Тема: «Электродинамика»
Постоянный электрический ток
Ответ: 35. Ответ: 21.
Тема 1. Электростатика
Электрические колебания
1.17. Емкость проводников и конденсаторов
Физика. текущий и итоговый контроль
Рис. 11 расположены заряды q1 5 нкл и
ЭЛЕКТРОСТАТИКА И ПОСТОЯННЫЙ ТОК
РГЗ 1 Задачи
Основные законы и формулы
U а) 2 А, б) 5 А, в) 10 А
1 Индукционный марафон
Вариант 2. Вариант 1.
Решения и система оценивания
Лекц ия 6 Электроемкость. Конденсаторы
Электромагнитная индукция
8. Энергия электрического поля
= = = S 2 2 = = = 2 = 2 = ga ρga ah S. 11 класс
Практическое занятие 6. Электростатика. На самостоятельную работу: 4, 11, 15, 19.
Законы постоянного тока
Часть I.Расчёт сопротивлений
Г.А. Рахманкулова, С.О. Зубович
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
работа тока равна количеству теплоты
Как связаны свет и электричество?
Закон Джоуля-Ленца
Нужна помощь в учебе?
Предыдущая тема: Работа и мощность тока Следующая тема:   Магнитное поле: силовые линии магнитного поляФормула закона Джоуля-Ленца — Науколандия
Закон Джоуля — Ленца - это... Что такое Закон Джоуля — Ленца?
Практическое значение
Снижение потерь энергии
Выбор проводов для цепей
Электронагревательные приборы
Плавкие предохранители
См. также
Примечания
Ссылки
Поделиться с друзьями: