Постоянный электрический ток

Скачать в pdf «Постоянный электрический ток»


—    для всех простых контуров, которые можно выделить в цепи и которые нельзя получить наложением уже рассмотренных, записать уравнения согласно второму правилу Кирхгофа;


—    решить полученную систему уравнений.


Применение правил Кирхгофа показано в задаче 6.


Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца. При прохождении тока по однородному проводнику силы электрического поля совершают работу над зарядами. Если разность потенциалов на концах проводника равна U, то при перемещении заряда q по этому проводнику совершается работа


А = qU.


Так как в случае постоянного тока q = It, получаем


A = IUt.


Работа тока за единицу времени, т.е. мощность, равна:


P = UI.


Учитывая закон Ома для однородного проводника, запишем:


U2    2


P = UI =-= 12 R.


R


Протекание тока по проводнику сопровождается выделением тепла. Если другие физические процессы (например, электролиз, химические реакции, механическое перемещение и т.д.) не происходят, то количество теплоты, выделяющееся в проводнике за время t при протекании постоянного тока I, согласно закону Джоуля-Ленца равно:


U2    2


Q = UIt =1 = 12 Rt.


*    R


Таким образом, работа тока в однородном проводнике полностью превращается в джоулево тепло.


Источник тока при прохождении через него заряда также совершает работу:


Аёйб = qB =BIt.


Если участок цепи неоднородный, то выделяемое в проводнике тепло будет равно алгебраической сумме работ электрических и сторонних сил, т.е.


Q = А + Аёй6.


Задача 1. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 10 = 0 до I1 = 3 А в течение времени т = 10 с. Определить заряд, прошедший по проводнику за время т.

Скачать в pdf «Постоянный электрический ток»