- •1 Электрический заряд. Закон кулона.
- •2Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции. Силовые линии электростатического поля.
- •3 Потенциал и энергия электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.
- •4Работа в электростатическом поле. Работа по замкнутому контуру. Циркуляция .
- •5 Связь между энергией и силой Кулона, напряжённостью и потенциалом.
- •6 Поток вектора напряжённости электростатического поля. Теорема Гаусса.
- •7 Вычисление напряжённости поля вблизи бесконечной плоскости, нити с поверхностной плотностью заряда σ и линейной плотностью заряда τ.
- •8 Вычисление напряжённости поля вблизи заряженных сферы и шара.
- •9 Электрическое поле в диэлектриках. Полярные и неполярные диэлектрики.
- •10 Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Дипольный электрический момент
- •11 Поток вектора электрического смещения
- •12Проводник в электростатическом поле
- •13 Электроёмкость заряженных тел, конденсатора
- •14Энергия заряженных тел, конденсаторов
- •15Энергия и плотность энергии электрического поля.
- •16 Электрический ток. Сила тока, плотность тока
- •17 Электродвижущая сила. Работа сторонних сил
- •18 Законы Ома для участка цепи, неоднородного участка цепи, замкнутой системы.
- •19 Правила Кирхгофа
- •20Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме
- •21Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме и дифференциальной формах
20Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме
Если в проводнике течет постоянный ток и проводник остается неподвижным, то работа сторонних сил расходуется на его нагревание. Опыт показывает, что в любом проводнике происходит выделение теплоты, равное работе, совершаемой электрическими силами по переносу заряда вдоль проводника. Если на концах участка проводника имеется разность потенциалов , тогда работу по переносу заряда q на этом участке равна
По определению I= q/t. откуда q= I t. Следовательно
Так как работа идет на нагревание проводника, то выделяющаяся в проводнике теплота Q равна работе электростатических сил
Это соотношение выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме.
21Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме и дифференциальной формах
Введем плотность тепловой мощности , равную энергии выделенной за единицу время прохождения тока в каждой единице объема проводника
где S - поперечное сечение проводника, - его длина.
Используя соотношение , получим
Но - плотность тока, а , тогда
с учетом закона Ома в дифференциальной форме , окончательно получаем
Эта формула выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.