22 Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

Работу электрического тока можно сравнить работой воды в реке.Работоспособность реки зависит от количества воды в ней и от напора, так же и работа электрического тока зависит от количества электричества и напряжения. Способность электрического тока совершать работу называется электрической энергией. Определить энергию-значит найти работу.

Работа совершаемая электрич. током во всей цепи или на опр участке выражается произведением количеством прошедшего по цепи электричества на падение напряжения:

А=Q * U U= I * t A= U * I * t

A-работа в ватт-секундах,U-напряжение в вольтах, I-ток в амперах t-время в секундах.

U=I * R R-сопротивление в омах

A=I ² * R * t

Работа электрического тока в одну секунду называется мощностью электрического тока.

P=A/t=U ² /R = I² * R

Единица мощности – ватт: 1 Вт – мощность, выделяемая в проводнике за 1 с при протекании тока силой 1 А.

Полной называется мощность,развиваемая источником тока,полезной – мощность,расходуемая во внешней цепи(потребителем) Полная мощность: P=E*I

P-полная мощность в ваттах, Е-электродвижущая сила в вольтах,I-ток.

Закон Джоуля-Ленца: Количество тепла выделяемого в проводнике электрическим током,пропорционально квадрату величины тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

Q= 0,24 * I² * R * t

Q-колличество тепла в калориях

0,24- коэффициент называемый тепловым эквивалентом

Произведение I² * R * t определяет количество электрической энергии, а тепловой эквивалент переводит эту энергию в тепловую. Опытным путём Ленц определил, что ток величиной 1а проходя по проводнику , сопротивление которо 1 ом, в течении 1сек выделяет в нм тепло, равное 0,24 малой калории.Следовательно коэффициент 0,24 служит для перехода от единиц электрической энергии к единицам тепловой.

26 Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле витка с током.

Возбуждение собственного магнитного поля в веществе при внесении его в магнитное поле называется магнитной индукцией т.е. степень намагничивания среды.

Опытным путем были получены следующие выводы. Индукция магнитного поля, возникающая вокруг проводника с током прямопропорциональна силе тока, зависит от формы и размеров проводника, от положения точки относительно проводника, для которой определяется индукция, от магнитных свойств среды. где k =

(индукция магнитного поля, создаваемого элементом тока Id точке А, (см. рис. 3), на расстоянии r от него, пропорциональна величине элемента тока и синусу угла , равного углу между направлениями элемента тока Id и , а также обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними; Гн / м - магнитная постоянная.) где dl – вектор элемента проводника, численно равный dl и проведенный в направлении тока, r – радиус-вектор, проведенный из этого элемента проводника в рассматриваемую точку поля.

С помощью этого закона можно рассчитать магнитные поля от проводников произвольной конфигурации.

Магнитное поле витка с током, или контура тока, показано Рисунке (кружок с точкой означает, что в этом сечении ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам, а кружок с крестом - что ток направлен от нас). Направление линий магнитной индукции вдоль оси витка укажет магнитная стрелка, помещенная в его центре. Две противоположные стороны обтекаемой током поверхности можно сопоставить с двумя полюсами магнитной стрелки: сторону, из которой линии магнитной индукции выходят – с северным полюсом магнитной стрелки, а в которую они входят – с южным. Направление магнитного поля витка с током можно определить также по правилу правого винта: если поместить острие винта в центре витка и вращать винт в направлении тока, то его поступательное движение укажет направление линий магнитной индукции. Таким образом, существует взаимная связь направлений тока в замкнутом проводнике и его магнитного поля, их «сцепленность».

27 Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле соленоида. Возбуждение собственного магнитного поля в веществе при внесении его в магнитное поле называется магнитной индукцией т.е. степень намагничивания среды.

Опытным путем были получены следующие выводы. Индукция магнитного поля, возникающая вокруг проводника с током прямопропорциональна силе тока, зависит от формы и размеров проводника, от положения точки относительно проводника, для которой определяется индукция, от магнитных свойств среды.

(индукция магнитного поля, создаваемого элементом тока Id точке А, (см. рис. 3), на расстоянии r от него, пропорциональна величине элемента тока и синусу угла , равного углу между направлениями элемента тока Id и , а также обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними; Гн / м - магнитная постоянная.) где dl – вектор элемента проводника, численно равный dl и проведенный в направлении тока, r – радиус-вектор, проведенный из этого элемента проводника в рассматриваемую точку поля.

С помощью этого закона можно рассчитать магнитные поля от проводников произвольной конфигурации.

Если намотать в виде в виде спирали или катушки ряд витков и пропускать по ним ток, то магнитные поля каждого из них образуют одно общее поле. Магнитные силовые линии между соседними витками будут направлены в противоположные стороны. Поэтому часть силовых синий (те кот.не помещаются мужду витками) замкнётся вокруг катушки.Такая катушка наз-ся соленоидом. Соленоид также как и магнит имеет северный и южный полюс. Северный и юж.полюс (направление силовых линий) опр-ся по правилу правой руки:если правую руку наложить ладонью на соленоид,так чтобы согнутые пальцы показывали направление тока, то отогнутый большой палец покажет северный полюс соленоида.Величина магнитного поток а зависит от числа витков в катушке и от тока проходящего в ней.Чем больше витков и чем сильнее ток, тем больше магнитный поток.