Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной формах.

Механическая работа — это физическая величина, являющаяся скалярной количественной мерой действия силы или сил на тело или систему, зависящая от численной величины, направления силы (сил) и от перемещения точки (точек), тела или системы^[1]

Мощность электрического тока Работа, произведенная в единицу времени, называется мощностью и обозначается буквой P.

A = P × t.

Единица измерения мощности:

Мощность измеряется ваттметром. Закон Джоуля-Ленца - мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического токана величинунапряженности электрического поля.

где — мощность выделения тепла в единице объёма, — плотность электрического тока, — напряжённость электрического поля, σ — проводимостьсреды, а точкой обозначено скалярное произведение.

. В интегральной форме этот закон имеет вид(для случая протекания токов в тонких проводах)

: Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участкецепи, пропорционально произведению квадратасилы токана этом участке исопротивленияучастка.

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. В случае постоянных силы тока и сопротивления:

Вывод закона Джоуля-Ленца в дифференциальной форме:

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

Таким образом, получим:

Данное выражение представляет собой закон Джоуля — Ленца.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: