Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца.
Работа электрического поля по перемещению заряда ∆ q из одной точки в другую равна произведению напряжения U между этими точками на величину заряда q: A=qU
Учитывая,
что q
= It получаем:
A=
IUt
= I2Rt
=
t
При прохождении тока через проводник происходит его нагревание, значит электрическая энергия переходит в тепловую.
Закон Джоуля – Ленца гласит: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и времени.
Q = I2 R t – закон Джоуля – Ленца.
Закон открыт экспериментально независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Х.Ленцем.
Q = А – по закону сохранения энергии.
Мощность
электрического тока равна
работе, которая совершается током за
единицу времени.
P
=
= IU
= I2R
=
=
=
Вт = А·В (Ватт)
Единицы работы и энергии: 1 Вт · с = 1 Дж
1 Вт · ч = 3600 Дж = 3,6 · 103 Дж
1 кВт · ч = 3600 000 Дж = 3,6 · 10 6 Дж
Электрический ток в различных средах.
|
Металлы |
Полупроводники |
Вакуум |
Газ |
Жидкость |
|
||||
|
Электроны |
Электроны и дырки |
Электроны |
Ионы и электроны |
Ионы |
|
||||
|
Обобществление валентных электронов |
Разрыв ковалентных связей |
Термоэлектронная эмиссия |
Ионизация и ударная ионизация |
Электролитическая диссоциация |
|
||||
|
I
U |
I
U |
I
U |
I
U |
I
U |
|
||||
|
R
|
R
T |
___________ |
R
T |
R
T |
T
|
||||
|
Явление сверхпроводимости |
Собственная, донорная и акцепторная проводимости |
Скорость движения электронов порядка 105 м/с |
Самостоятельный и несамостоятельный разряды, плазма |
Перенос вещества при электролизе |
|
||||
|
Провода, обмотка, нагревательные элементы |
Диоды, транзисторы, микросхемы, солнечные батареи |
Электронно-лучевая трубка, кинескоп |
Газоразрядные трубки. Коронный, дуговой, искровой и тлеющий разряды |
Получение алюминия, рафинирование меди. Гальванопластика, гальваностегия |