Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

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:






Мощность тока. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца. Привести примеры тепловых потерь электрической мощности и преобразования электрической мощности в тепло.




 

Если на концах неподвижного проводника имеется разность потенциалов , то электрический заряд Δq, перемещаясь из точки 2 с большим потенциалом, в точку 1, с меньшим потенциалом теряет часть своей энергии на преодоление сопротивления

Заряд можно выразить через силу тока и время .

Энергия с учётом этого запишется так .

В неподвижном проводнике движущиеся носители заряда сталкиваются с ионами металла и, отдавая им энергию, повышают тем самым температуру проводника.

Другими словами, носители заряда, получая энергию от электрического поля, часть её расходуют на нагревание проводника, таким образом, работа, производимая при перемещении заряда, имеет вполне определённый тепловой эквивалент

Если сила тока и разность потенциалом во времени не меняются, то имеем:

(*).

Уравнение (*) выражает собой закон Джоуля– Ленца.

Закону можно придать иное математическое выражение, если ввести в рассмотрение параметры сопротивления и плотность тока для проводника конечной длины: ,

где V – объём проводника, ρ – удельное сопротивление.

Тепловая мощность (энергия, выделяемая в единицу времени) равна:

.

Определим далее мощность, выделяемую в единице объёма проводника, т.е. плотность теплового потока в проводнике длиной l и площадью поперечного сечения S. Разность

потенциалов на концах проводника можно выразить через напряжённость поля U=El, а его сопротивление − через удельное сопротивление

Значит, .

Плотность тепловой мощности равна: .

Преобразование электрической энергии в тепловую в электрических печах и различных нагревательных приборах имеет полезное применение. В электрических машинах и аппаратах преобразование электрической энергии в тепловую является непроизводительным расходом энергии т. е. потерями энергии, снижающими их к. п. д. Тепло, вызывая нагрев этих устройств, ограничивает их нагрузку; при перегрузке повышение температуры может вызвать повреждение изоляции или сокращение срока службы установки.

 

Задача 16

 

На рисунке R1=R2=R3=100 Ом. Вольтметр показывает 200 В, сопротивление вольтметра 800 Ом. Определите ЭДС батареи, пренебрегая ее сопротивлением.

Дано:

Решение.

По первому правилу Кирхгофа для узла A имеем: .

Имеем, , ,

где - суммарное сопротивление резисторов и .

Значит, .

Так как и соединены параллельно, то имеем: .

Так как и соединены последовательно, то имеем:

.

По закону Ома для замкнутой цепи имеем: .

Тогда, ,

,

,

.

Так как , то имеем:

.

Получаем, .

Ответ. .

 

Ответить на теоретические вопросы:

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных