Page 220 - 4399

 
j  E  . (16.10)

16.3 Робота і потужність струму. Закон Джоуля-Ленца

Нехай до однорідного провідника прикладена напруга
U . За час t через переріз провідника переноситься заряд
q  It . При цьому виконується робота
A  qU  IUt . (16.11)
Якщо струм змінний, то формулу (16.11) можна записати
dA  IUdt . (16.12)
За допомогою формули (16.11) можна обчислити роботу
електричного струму. Якщо опір провідника R , то,
використовуючи закон Ома, з виразу (16.11) можна одержати,
замінивши U на IR :
dA  I 2 Rdt , (16.13)

U
а виразивши струм як, I  , будемо мати:
R
U 2
dA  dt . (16.14)
R
dA
Оскільки потужність P  , то одержимо вираз для
dt
потужності:
U 2
P  UI  I 2 R  . (16.15)
R
Якщо струм проходить по провіднику, то провідник
нагрівається. Джоуль і незалежно від нього Ленц показали
експериментально, що кількість тепла, що виділяється в
провіднику, прямо пропорційна квадрату сили струму опору і
часу проходження струму:

219