Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Для нахождения полного сопротивления разветвленного участка цепи воспользуемся равенством (4.3).




I = I1 + I2 = (U / R1) + (U / R2)= U [(1/R1) + (1/R2)].

Если обозначить через R полное сопротивление разветвленного участка цепи, то по закону Ома I = U /R. Сравнивая две последние формулы, находим

1/R = (1/R1) + (1/R2).

Если параллельно соединены не два, а три, четыре и, вообще, n проводников, то подобным же образом можно получить соотношение

1/R = (1/R1) + (1/R2) +….+ (1/Rn) (4.5)

или

G = G1 + G2 +….+ Gn . (4.5а)

При параллельном соединении проводников их электрические проводимости складываются.

 

5. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Рассмотрим однородный проводник, к которому приложено напряжение U. За время dt через сечение проводника переносится заряд Q = I dt. Так как ток представляет собой перемещение заряда Q под действием электрического поля, то работа тока равна

dA = U dQ = IU dt. (5.1)

Если сопротивление проводника R, то используя закон Ома (3.1), получим

dA = I 2 R dt = U 2 dt / R . (5.2)

Из (5.1) и (5.2) следует, что мощность тока

P = dA/dt = UI = I 2R = U 2 /R . (5.3)

 

Если сила тока выражается в амперах, напряжение в вольтах, сопротивление - в омах, то работа тока выражается в джоулях, а мощность – в ваттах.

На практике применяются также внесистемные единицы работы тока: ватт-час (Вт.ч) и киловатт-час (кВт.ч), 1 Вт.ч - это работа тока мощностью в 1 Вт в течение 1 часа: 1 Вт.ч = 3600 Вт.с = 3,6.103 Дж; 1 кВт.ч = 103 Вт.ч =3,6.106Дж.

Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идет на его нагревание и по закону сохранения энергии,

dQ = dA. (5.4)

Таким образом, используя формулы (5.2) – (5.4), получим

dQ = IU dt = I 2 R dt = U 2 dt / R. (5.5)

Выражения (5.5) представляют собой закон Джоуля – Ленца, экспериментально установленный независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Х.Ленцем.

Выделим в проводнике элементарный цилиндрический объем dV = dS dl,

сопротивление которого R = r dl / dS. По закону Джоуля – Ленца, за время dt в этом объеме выделится теплота

dQ = I 2 R dt = r dl (j dS)2 dt/dS = rj 2dV dt

Количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема, называется удельной тепловой мощностью тока. Она равна w = r j 2. Используя дифференциальную форму закона Ома (j=gE) и соотношение r=1/g, получим

w = j E = g E 2. (5.6)

Формула (5.6) является обобщенным выражением закона Джоуля – Ленца в дифференциальной форме, пригодным для любого проводника, для постоянного и переменного тока.

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных