2015-05-20
9915
Нагревание проводников электрическим током. Объяснение этого явления. Закон Джоуля-Ленца.
Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействует с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводников увеличивается.
Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.
Значит, количество теплоты, выделяемого проводником, по которому течет ток, равно работе тока.
Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле: A=UIt
Пользуюсь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = IRIt, т. е. Q = I2Rt
Закон Джоуля-Ленца: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.
