МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
||||||||||
Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца.Рис. 3
Сторонні сили створюють додаткове електричне поле, або поле сторонніх сил. Напруженість поля сторонніх сил , де Fстор. – сили сторонні, що діють на одиничний заряд. У розімкнутому джерелі В цьому випадку встановлюється стаціонарний перерозподіл + та – зарядів. Таким чином джерело струму це пристрій, в якому сторонні сили розділяють різнойменні заряди і концентрують їх на різних полюсах. Ці заряди створюють різницю потенціалів (напругу) на клемах джерела, що дорівнює ЕРС джерела. Іноді кажуть, що ЕРС – це падіння напруги на внутрішньому опорі r джерела, при русі електронів від + до -. Сторонні сили виконують роботу, потрібну для розділення зарядів. Величина роботи, що виконується для переміщення одиничного заряду називається Електро Рушійною Силою джерела
.
Зовнішньою ділянкою електричного кола називають ту частину замкненого кола, де носії заряду рухаються під дією сил електростатичного походження і створюють струм, направлений від + до -. Робота, яку виконують сторонні сили при переміщенні q заряду на зовнішній ділянці кола обчислюють за формулою
, (15)
де Uзовн. – спад напруги на зовнішній ділянці кола. Всередині джерела е.р.с. вільні носії заряду повинні рухатись проти дії електростатичних сил. Це повинно бути обов’язково, бо у замкненому колі напрям руху носіїв заряду може бути лише однаковим на всіх ділянках кола.
Внутрішньою ділянкою електричного кола називається та частина кола, у якій носії заряду рухаються під дією сил не електростатичного походження проти сил електростатичного поля. Наприклад: негативні електрони та іони повинні рухатись всередині акумулятора до негативного електрода. Струм всередині джерела має парадоксальний напрямок : від - до + клем. Межі поділу замкненого електричного кола на зовнішню і внутрішню ділянки називають полюсами джерела е.р.с., або електродами. Аналогічно (15) роботу сторонніх сил по переміщенню заряду q на внутрішній ділянці кола постійного струму можна обчислити за формулою:
, (16) де Uвнутр. – спад напруги на внутрішній ділянці кола (всередині джерела е.р.с.) За законом збереження енергії, повна робота А по переміщенню заряду q вздовж замкненого кола постійного струму дорівнює Σ робіт, виконуваних сторонніми силами на окремих дільницях цього кола.
; Скоротимо на q . При розімкненому зовнішньому колі має місце , тоді За законом Ома для ділянок кола
, , З останньої формули отримаємо (17) - Закон Ома для замкненого (повного) кола. Виходячи з (17) можна зробити такі висновки: 1. Якщо , то величина струму у зовнішньому колі завжди буде визначатись виключно опором зовнішнього кола, тобто навантаженням джерела: . В цьому випадку падіння напруги на внутрішньому опорі . Тобто вся ε передається навантаженню і ми маємо ДЖЕРЕЛО ПОСТІЙНОЇ НАПРУГИ. Тобто : незалежно від величини опору навантаження R напруга на клемах джерела буде const. 2. Якщо , то струм у зовнішньому колі буде , тобто на його величину навантаження впливати не буде і струм буде const при будь-якому навантаженні. В цьому випадку маємо джерело постійного струму.
Гідростатичний аналог. 1. Коли до водонапірного крана підходить труба діаметром 0,5 м, то потік води буде визначатись ступенем відкриття крану, тобто його напором, а тиск на виході крану завжди буде високим + const. 2. Якщо труба дуже тонка, то скільки ми не відкручуємо кран – струмінь води малий і const. Самостійно: Закони Кіргофа.
Досліди показують, що в провіднику із струмом виділяється тепло і провідник при цьому нагрівається. Це пояснюється тим, що електричні заряди, рухаючись направлено, зустрічають опір у середовищі провідника. Якщо в провіднику не виконується ніяка робота проти хімічних, чи механічних сил і спад напруги зумовлений лише електричним опором, то енергія струму повністю виділяється у вигляді тепла. Джоуль і Ленц працюючи незалежно один від одного, вивчали теплову дію електричного струму. При цьому вони досягли висновку, що кількість тепла Q, яка виділяється в провіднику на ділянці кола, прямо пропорціональна квадрату величини струму І2, опорові R і часу проходження струму, тобто
(18)
де - коефіцієнт, що залежить від вибору одиниць вимірювання. Коли =Кал; =Дж, то . У системі СІ Q і A вимірюється в Дж, тоді
. Якщо підставити значення І з закону Ома, то
. (19) Закон Джоуля-Ленца виражає величину енергії джерела, яка переходить у тепло. Зробимо перетворення в останній формулі (19). Виділимо ділянку однорідного провідника довжиною l і незмінним перерізом S, тоді Формула (19) буде: . (20) (помножимо і розділимо (20) на l ) .
Врахуємо, що , а - питома електропровідність. Позначимо - кількість тепла, що виділяється в кожній одиниці об’єму за 1 сек. Тобто, – Закон Джоуля-Ленца а диференційній формі. (21) Видно, що в тепло перетворюється енергія електричного поля. Читайте також:
|
|||||||||||
|