Электричество и электромагнетизм. Полицинский Е.В. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

46
По закону сохранения энергии dA dQ
=
.
2
2
U
dQ I Udt I Rdt dt
R
=⋅ = ⋅ =
. (89)
Количество теплоты Q, выделяющееся за конечный промежуток
времени от 0 до t постоянным током I во всём объёме проводника, элек-
трическое сопротивление которого R, получаем, интегрируя предыду-
щее выражение:
22
0
t
QIRdtIRt=⋅=⋅⋅
∫
. (90)
Закон Джоуля–Ленца (в интегральной форме): количество теп-
лоты, выделяемое постоянным электрическим током на участке цепи,
равно произведению квадрату силы тока на время его прохождения и
электрическое сопротивление этого участка цепи.
Выделим в проводнике цилиндрический объём
dV dSdL= (ось
цилиндра совпадает с направлением тока). Сопротивление этого объёма
dl
R
dS
ρ
=⋅ .
По закону Джоуля–Ленца, за время
dt в этом объёме выделится
теплота:
222
()
dl
dQ I Rdt jdS dt j dVdt
dS
ρ
ρ
=⋅ = ⋅ =⋅ . (91)
Удельной тепловой мощностью тока
ω
называется количество
теплоты, выделяющееся в единицу времени в единице объёма:
2
dQ
j
dVdt
ωρ
=
=⋅. (92)
Используя дифференциальную форму закона Ома
j
E
γ
=⋅ и оп-
ределение
1
ρ
=
, получим закон Джоуля–Ленца в дифференциальной
форме:
2
j
EE
ωγ
=⋅ =⋅ . (93)
Тепловое действие электрического тока используется в освети-
тельных и электронагревательных приборах, электросварке.
Закон Ома для неоднородного участка цепи
Рассмотрим неоднородный участок цепи 1–2 на котором присут-
ствуют силы неэлектрического происхождения (сторонние силы).
Обозначим через
12
ε
– ЭДС на участке 1–2;
12
ϕ
ϕϕ
Δ
=−
– прило-
женную на концах участка разность потенциалов.

Страницы