Підручник Фізика 8 клас - В.Д. Сиротюк - Генеза 2016 рік

Розділ 2 ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

§ 35. ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Електричний струм нагріває провідник. Це явище вам добре відоме. Пояснюється воно тим, що заряджені частинки, переміщуючись під впливом електричного поля, взаємодіють з атомами речовини провідника та передають їм свою енергію. Унаслідок роботи електричного струму внутрішня енергія провідника збільшується.

Англійський фізик Джеймс Джоуль і російський фізик Емілій Ленц на основі дослідів установили, що в нерухомих металевих провідниках уся робота електричного струму витрачається на збільшення їхньої внутрішньої енергії. Нагрітий провідник віддає отриману енергію навколишнім тілам, але вже внаслідок теплообміну.

Вони дійшли висновку, що кількість теплоти, яка виділяється в нерухомому провіднику зі струмом, визначається добутком квадрата сили струму, опору провідника й часу проходження струму.

Цей висновок отримав назву закону Джоуля-Ленца:

Q = I2Rt,

де Q - кількість теплоти, яка виділяється провідником зі струмом; I - сила струму у провіднику; R - опір провідника; t - час проходження струму.

Якщо провідники з’єднано паралельно, то вони перебувають під однаковою напругою. У цьому разі кількість теплоти у провіднику зручно визначати за формулою:

Q = .

За законом збереження енергії кількість теплоти, що передається навколишньому середовищу, дорівнює роботі електричного струму:

Q = А = I2Rt = = UIt.

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. Чому саме формула Q = I2Rt, що використовується для розрахунку кількості теплоти, виражає суть закону Джоуля-Ленца?

2. Якщо в коло паралельно ввімкнути мідний і сталевий дроти однакової довжини та площею поперечного перерізу, то в мідному провіднику за той самий час виділиться більше теплоти. Чому?

3. При послідовному з’єднанні найбільше нагрівається провідник з найбільшим опором. Доведіть це.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити