Закон Джоуля — Ленца

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Закон Джоуля — Ленца  — кількість теплоти, що виділяється струмом в провіднику, пропорційна силі струму, часу його проходження і падінню напруги.

Q = I U t = I^2 \cdot R  \cdot t,

де I — сила струму, R — опір, t — час.

Закон Джоуля-Ленца справедливий у межах застосованості закону Ома.

Закон Джоуля-Ленца в диференційній формі[ред.ред. код]

Візьмемо у провіднику елементарний об'єм \! dV = ds \cdot dl. Струм буде протікати і через \! dV, тому там виділятиметься теплота:

\!  dQ = I^2 R_{dV} {dt}

де \! R_{dV} — опір елементарного об'єм

\! R_{dV} = \rho \frac{d l}{ds}.

З закону Ома \! j = \sigma E. З другого боку,

\! j = \frac{I}{dS}
\! I = j ds = \sigma E ds
\! \rho = \frac{1}{\sigma}
\! dQ = \sigma^2 E^2 {ds}^2 \rho \frac{dl}{ds} dt
\! d Q = \sigma E^2 dV dt

де

Введемо поняття елементарної питомої потужності струму — кількості теплоти, що виділяється в одиниці об'єму за одиницю часу

\! \omega = \frac{dQ}{dV dt}

тоді

\! \omega =\sigma E^2
Питома теплова потужність струму дорівнює добутку провідності на квадрат напруженості.

Історія[ред.ред. код]

Закон Джоуля-Ленца був відкритий у 1840 році Джеймсом Прескоттом Джоулем і в 1844 Емілієм Христіановичем Ленцом.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.