Закон Джоуля-Ленца

Этот закон позволяет количественно оценить процесс преобразования электрической энергии в тепловую. Рассмотрим участок цепи, состоящий из резистора с сопротивлением R, по которому протекает ток I (рис.1). Согласно закону Ома для участка цепи падение напряжения на резисторе U = IR.

(12)

Как известно, мощность электрического тока Р представляет собой произведение напряжения U на силу тока I, то есть

где Р – мощность в ваттах; [Вт] = [В] ´ [А];

U – напряжение, [В];

I – сила тока, [А].

(12а)

Если в правую часть равенства (12) сделать подстановки, вытекающие из закона Ома: U = IR или I = U/R, то можно получить следующие выражения, представляющие закон Джоуля-Ленца (для мощностей):

(12б)

Согласно этому закону тепловыделение в резисторе с сопротивлением R зависит от квадрата тока (квадрата напряжения).

(13)

Оба ученых, в честь которых назван закон, установили его независимо друг от друга на основании экспериментальных исследований. Причем закон был сформулирован применительно к энергии W = Pt [Вт∙с = Дж]. В такой редакции он имеет вид

и читается следующим образом: количество теплоты W, выделенное в резисторе при протекании тока, зависит прямо пропорционально от квадрата тока, сопротивления резистора и времени t, в течение которого одинаковый по величине ток протекает по резистору.

<5 6 789 10 11 >

Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 748;