Тепловое действие электрического тока
Цель: научиться рассчитывать тепловое действие тока, работу, мощность и коэффициент полезного действия потребителей, используя законы постоянного тока и закон Джоуля-Ленца.
Теоретические сведения
При перемещении электрического заряда вдоль цепи электрическими и кулоновскими силами совершается работа:
Но, при прохождении электрического тока по проводнику электрическая энергия преобразуется в тепловую:
Таким образом: – закон Джоуля-Ленца
Учитывая, что имеем:
Полная работа, совершаемая источником тока, определяется по формуле:
Мощность тока – это работа, совершаемая в единицу времени:
Или .
КПД – отношение полезно преобразованной энергии ко всей потребляемой энергии:
Для электрической цепи, содержащей источник тока с ЭДС ε, внутренним сопротивлением r и внешним сопротивлением R КПД может быть определен по формуле:
Короткое замыкание – такое состояние электрической цепи, когда клеммы источника тока замыкаются накоротко без потребителя энергии.
|
|
Сила тока короткого замыкания: