Электростатика. Постоянный ток. Кузнецов С.И. - 95 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

95
Ej
∆
∆
ω
r
r
==
V
W
.
Согласно закону Ома в дифференциальной форме Eσj
r
r
= , получим
закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме:
Eσω
r
=
(7.7.5)
характеризующий плотность выделенной энергии. Так как выделенная
теплота равна работе сил электрического поля
I
U
t
A
=
,
то мы можем записать для мощности тока:
2
R
IUIW
=
=
; (7.7.6)
Мощность, выделенная в единице объема проводника
2
ρω j= .
Приведенные формулы справедливы для однородного участка цепи
и для неоднородного.
7.8. К.П.Д. источника тока
Рассмотрим элементарную электрическую цепь, содержащую ис-
точник Э.Д.С. с внутренним сопротивлением
r, и внешним сопротивле-
нием
R (рисунок 7.5).
К.П.Д. как всегда определяем как отношение полезной работы к за-
траченной:
.η
з
п
з
п
E E
U
I
UI
N
N
A
A
====
(7.8.1)
Полезная работа – мощность, выделяемая на внешнем сопротив-
лении
R в единицу времени. По закону Ома имеем: ,
I
R
U
= а
,)(
I
R
+=E тогда
rR
R
rRI
IRU
+
=
+
==
)(
η
E
;
Таким образом, имеем, что при
,
∞
→
R
,1η → но при этом ток в
цепи мал и полезная мощность мала. Вот парадокс – мы всегда стре-
мимся к повышенному К.П.Д., а в данном случае нам это не приносит
пользы.
Найдем условия, при которых полезная мощность будет макси-
мальна. Для этого нужно чтобы
.0
d
d
п
=
R
N
2
2
п
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
==
rR
RIN
E
.
()
2
2
Rr
R
R
+
=
E
.

Страницы