Основные понятия и законы

Занятие 6

Тема: “Закон Джоуля–Ленца. Работа и мощность электрического тока”

Преподаватель: Малацион Светлана Фиаловна

Цель занятия:

Усвоить фундаментальные понятия и законы постоянного тока

Задача занятия:

Закрепить теоретический материал на тему “ Закон Джоуля–Ленца. Работа и мощность электрического тока ” на примере решения конкретных задач.

Компетенции, формируемые на занятии:

– способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

– способностью выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

Студент должен демонстрировать следующие результаты:

1) знать: основные физические законы постоянного тока;

2 ) уметь: использовать для решения прикладных задач основные законы и понятия постоянного тока;

3) владеть: навыками описания основных физических явлений и решения типовых задач.

Ключевые слова: закон Джоуля-Ленца, тепловая мощность тока, полезная мощность, мощность, развиваемая источником тока, потери мощности, к.п.д. источника тока,

Основные понятия и законы

Работа тока. Пусть к участку цепи приложено напряжение U. За время dt через сечение проводника переносится заряд dQ = Idt. Силы электростатического поля и сторонние силы совершат работу dA = UdQ = UIdt. Воспользуемся закон Ома , тогда работа тока:

dA = UdQ = UIdt = .

Мощность тока: P = dA / dt = UI = .

В СИ: единица работы – 1 Джоуль; единица мощности – 1 Ватт.

На практике применяют внесистемные единицы работы тока: 1 Вт×ч = 3600 Вт×с = Дж; 1 кВт×ч = Вт×ч = Дж

Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме .Р абота, совершаемая током, затрачивается на увеличение внутренней энергии проводника, в результате чего он нагревается. Количество теплоты Q, выделяемое в проводнике, равно работе, совершаемой током:

dQ = dA = UIdt = .