Содержание  
< назад вперед >

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ТЕПЛОВЫЕ ДЕЙСТВИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

§ 27. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ

Как известно, все тела состоят из молекул, и эти молекулы не находятся в покое, а непрерывно движутся. Чем выше температура тела, тем быстрее движение молекул вещества этого тела.  При прохождении электрического тока по проводнику электроны сталкиваются с двигающимися молекулами проводника и усиливают их движение, что приводит к нагреву проводника.

Повышение температуры проводника происходит в результате преобразования электрической энергии в тепловую. Ранее (см. § 13) было получено выражение для работы электрического тока (электрической энергии)

Эта зависимость была первоначально (в 1841 г.) установлена в результате опытов английским физиком Джоулем и несколько позднее (в 1844 г.) независимо от него русским академиком Ленцем.

Для того чтобы количество полученной тепловой энергии было выражено в калориях, необходимо дополнительно ввести множитель 0,24, так как 1 дж = 0,24 кал. Тогда 0, = 0,24 I² rt. Это уравнение выражает закон Джоуля—Ленца.

Эмилий Христианович Ленw (1804—1805) установил законы теплового действия тока, обобщил опыты по электромагнитной индукции, изложив это обобщение в виде "правила Ленца". В своих трудах по теории электрических машин Ленд описал явление «реакции якоря» в машинах постоянного тока, доказал принцип обратимости электрических машин. Ленц, работая с Якоби₍ исследовал силу притяжения электромагнитов, установил зависимость магнитного момента от намагничивающей силы.

Таким образом, количество тепла, выделенного током при прохождении по проводнику, зависит от сопротивления r самого проводника, квадрата тока I² и длительности его прохождения t.

Пример 1. Определить, сколько тепла выделит ток в 6 а, проходя по проводнику сопротивлением 2 ом в течение 3 мин

Формулу закона Джоуля — Ленца можно написать так:

а так как Ir = U, то можно написать

Пример 2. Электрическая плитка включена в сеть напряжением 120 в. Ток, протекающий по спирали плитки, 5 а. Требуется определить, сколько тепла выделит ток за 2 ч:

Содержание  
< назад вперед >