Работа тока - это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника;
Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась.
Применяя формулу закона Ома для участка цепи, можно записать несколько вариантов формулы для расчета работы тока:
По закону сохранения энергии:
работа равна изменению энергии участка цепи, поэтому выделяемая проводником энергия равна работе тока.
В системе СИ:
ЗАКОН ДЖОУЛЯ -ЛЕНЦА
При прохождениии тока по проводнику проводник нагревается, и происходит теплообмен с окружающей средой, т.е. проводник отдает теплоту окружающим его телам
Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.
По закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое проводником численно равно работе, которую совершает протекающий по проводнику ток за это же время.
В системе СИ:
[Q] = 1 Дж
МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Отношение работы тока за время t к этому интервалу времени.
В системе СИ:
Электростатика и законы постоянного тока - Класс!ная физика
Любознательным
Следы на песке
Если вам приходилось, гулять по пляжу во время отлива, то, вероятно, вы заметили, что, как только нога ступает на мокрый твердый песок, он немедленно подсыхает и белеет вокруг вашего следа. Обычно это объясняют тем, что под тяжестью тела вода «выжимается» из песка. Однако это не так, потому что песок не ведет себя подобно мочалке. Почему же белеет песок? Будет ли песок оставаться белым все время, пока вы стоите на месте?
Оказывается...
Побеление песка на пляже впервые объяснил Рейнольде в 1885 г. Он показал,
что объем песка увеличивается, когда на него наступают. До этого песчинки были «упакованы» самым плотным образом.
Под действием деформации сдвига, которая возникает под подошвой ботинка, объем, занимаемый песчинками, может
лишь увеличиться. В то время как уровень песка поднимается резко, уровень воды может подняться лишь в результате
капиллярных явлений, а на это требуется время. Поэтому на дне следа ноги песок некоторое время оказывается выше уровня воды -
он сухой и белый.
Физика
Работа и мощность постоянного тока
Механизм трансформации энергии в проводнике с током . Заставляя свободные носители перемещаться в проводнике, приложенное электрическое поле совершает работу. Согласно закону сохранения энергии, совершенная на участке цепи работа должна равняться изменению энергии этого участка. Пусть ток в проводнике постоянен во времени и обусловлен упорядоченным движением электронов. Электрическое поле ускоряет электроны, совершая при этом работу за счет внешнего источника. В результате столкновений электронов с ионами кристаллической решетки последним передается часть кинетической энергии электронов, что приводит к увеличению энергии колебаний ионов, т.е. к увеличению внутренней энергии проводника. Это означает, что увеличивается температура проводника, он нагревается и начинает передавать энергию окружающей среде. Через короткое время устанавливается тепловое равновесие, т.е. непрерывно поступающая в проводник энергия за счет работы внешнего источника передается окружающим телам в форме количества теплоты. Сам проводник при этом более не нагревается.Работа и мощность постоянного тока. Пусть участок цепи находится под напряжением U . За время D t через поперечное сечение проводника проходит заряд D q = ID t . Электрическое поле совершает при этом работу A = D qU .
Отсюда: работа электрического тока
Эквивалентными являются формулы:
Мощность тока
(10.2)
Выделяемая на резисторах в сложной цепи постоянного тока мощность зависит от того, как соединены эти резисторы. При последовательном соединении одинаков ток через резисторы и мощность пропорциональна сопротивлению . При параллельном соединении одинаково напряжение и мощность обратно пропорциональна сопротивлению .
Закон Джоуля-Ленца. Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, определяется формулой
