В чем измеряется удельная мощность тока

22.Закон Джоуля – Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Удельная тепловая мощность электрического тока.

при прохождении электрического тока через неподвижный проводник, в котором отсутствуют силы превращения, выделяется количество теплоты, равное:

Удельная тепловая мощность тока – величина, характеризующая мощность теплоты, выделяющейся в точке проводника при прохождении электрического тока, равная:

Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме:

удельная тепловая мощность тока в точке cрадиус-вектором проводника прямо пропорциональна квадрату плотности тока в данной точке:

Этот закон, учитывая предыдущие уравнения, можно записать в виде:

23.Магнитостатическое поле в вакууме. Опыт Эрстеда.Электрическая и магнитная составляющая силы взаимодействия двух движущихся зарядов. Вектор магнитной индукции . Магнитное поле равномерно движущегося заряда. Силовые линии магнитного поля.

Опыт Эрстеда:

в нем впервые было замечено действие проводника с током на магнитную стрелку компаса, что указывало на связь между электрическими и магнитными явлениями. Согласно современным представлениям ориентирующее действие на магнитную стрелку оказывает магнитное поле, возникающее в пространстве вокруг проводника с током. Т.е. движущийся электрический заряд создает не только электрическое, но и магнитное поле.

Магнитное поле оказывает силовое действие на движущийся электрический заряд. Основной силовой характеристикой магнитного поля в данной точке является вектор магнитной индукции .

Магнитная постоянная (выражается через приравнивание силы Кулона силе преобразованной по Лоренцу).

Напряженность электростатического поля точечного заряда в точке:

Магнитная составляющая:

Модуль магнитной индукции:

Линия, касательная к которой в каждой точке содержит вектор , называется силовой линией магнитного поля. Силовые линии любого магнитного поля замкнуты.

Магнитостатика – раздел электромагнетизма, изучающий магнитные поля, создаваемые постоянным магнитом.

24.Принцип суперпозиции магнитных полей. Линейный ток. Закон Био–Савара–Лапласа.

Принцип суперпозиции магнитных полей:

вектор магнитной индукции в данной точке магнитного поля, созданного несколькими источниками, равен векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым источником по отдельности в этой точке. Для дискретного распределения множества источников:

Линейным называется ток, идущий по проводнику пренебрежимо малого поперечного сечения.

Закон Био-Савара-Лапласа, определяющий вектор индукции магнитного поля, создаваемого элементом линейного тока в вакууме, в некоторой точке относительно этого элемента:

25. Магнитный поток. Теорема Гаусса для поля вектора в дифференциальной и интегральной форме, их содержательный смысл.

Теорема Гаусса для поля вектора в дифференциальной форме:

Содержательный смысл:

точечных источников поля магнитного поля не существует, т.е. в природе отсутствуют точечные магнитные заряды.

Магнитным потоком или потоком вектора магнитной индукции через произвольную ориентированную поверхность называется число:

По теореме Островского-Гаусса:

С учетом предыдущих формул:

Поток вектора индукции МП через любую замкнутую поверхность равен 0.

Физический смысл: силовые линии любого МП замкнуты.

26. Теорема о циркуляции магнитостатического поля вектора в вакууме в дифференциальной и интегральной форме, их содержательный смысл. Правило знаков токов, охватываемых замкнутым ориентированным контуром. Магнитное поле длинного соленоида.

Теорема о циркуляции вектора индукции магнитостатического поля в вакууме (в интегральном виде):

Циркуляция вектора магнитной индукции магнитостатического поля в вакууме по любому замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром, умноженным на магнитную постоянную ��₀:

Правило знаков:

если направление тока и направление обхода по контуру образует правовинтовую систему, то ��> 0. В противном случае ��

Теорема о циркуляции вектора индукции магнитостатического поля в вакууме (в дифференциальной форме):

Ротор индукции в некоторой точке магнитостатического поля в вакууме равен вектору плотности тока в данной точке, умноженный на магнитную постоянную:

Содержательный смысл:

любое магнитостатическое поле является вихревым и порождается потоками, т.е. движущимися электрическими зарядами.

Соленоид – свернутый в спираль изолированный проводник с током. Силовые линии внутри соленоида расположены вдоль его продольной оси, а их направление составляет с направлением тока в витках правовинтовой системы.

Бесконечно длинным называется соленоид, если его длина в много больше диаметра витков, а толщина провода и шаг спирали малы по сравнению с радиусом.

Модуль магнитной индукции поля внутри соленоида:

Направление составляет правовинтовую систему с направлением тока в витках.

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля — Ленца

Допустим, что за время через сечение проводника, к концам которого приложено напряжение , переносится заряд:

Тогда работа тока: .

Если сопротивление проводника , то, применяя закон Ома, получим: (Дж).

Работа постоянного электрического тока:

Мощность электрического тока, определяющая скорость выполнения работы, измеряется в ваттах (Вт) и рассчитывается по

Мощность источника электрической энергии вычисляется по формуле:

, где — Э.Д.С. источника. Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идет на нагревание проводника: .

— Закон Джоуля-Ленца

При постоянном токе закон Джоуля-Ленца принимает вид:

Электрическую энергию принято измерять в киловатт-часах.

1 кВт × час = 3,6 × 10 6 Дж

Выделим в проводнике элементарный цилиндрический объем (ось цилиндра совпадает с направлением тока) и сопротивление этого объема . Тогда в этом объеме выделится теплота:

Удельная тепловая мощность (количество теплоты, выделяемой за единицу времени в единице объема):

.Т

.к. и , где — удельная проводимость, то:

— закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

1. По какой формуле вычисляется работа постоянного электрического тока?
2. По какой формуле вычисляется мощность постоянного электрического тока?
3. Изложите закон Джоуля – Ленца.
4. Изложите закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме.

Зависимость сопротивления от температуры. Явление сверхпроводимости

Опытным путем было установлено, что изменение удельного сопротивления и сопротивления проводника в целом связано с температурой линейным законом: где: и, и — соответственно удельные сопротивления и сопротивления проводника при температурах и , а — температурный коэффициент сопротивления. Для чистых металлов и . В 1911 году голландский физик Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости (рисунок 21). При очень низких температурах (единицы и десятки кельвин) сопротивление многих металлов, например алюминия, свинца, цинка и других, скачкообразно уменьшается до нуля, т.е. металл становится абсолютным проводником. Явление сверхпроводимости наблюдается в чистых металлах (без примесей) с правильной кристаллической решеткой. Рисунок 21. Явление сверхпроводимости Контрольные вопросы

1. Применяя какие формулы, можно вычислить сопротивление проводника при некоторой температуре .
2. В чем заключается явление сверхпроводимости?
3. При каких условиях в металлах наблюдается явление сверхпроводимости?

Электрические цепи с последовательным и параллельным соединением потребителей

Провод Сопротивление Пересечение (потребитель) проводов без соединения Выключатель Пересечение Клеммы проводов с Амперметр соединением А Гальванический элемент + — Генератор V Вольтметр Лампочка Гальванометр Рисунок 22. Условные обозначения элементов электрических цепей Амперметр – это прибор, измеряющий силу электрического тока. Он включается в цепь последовательно (см. рисунок 23). Вольтметр – это прибор, измеряющий напряжение (разность потенциалов) между различными точками схемы. Он включается в цепь параллельно (см. рисунок 23). Гальванометр – это прибор, измеряющий силу тока и показывающий направление тока. Рисунок 23. Примеры включения амперметра и вольтметра в электрическую цепь Потребители электрической энергии могут соединяться в электрической цепи как последовательно (рисунок 24), так и параллельно (рисунок 25. При последовательном соединении электрические зарядыпоследовательнопротекают по каждому из потребителей – сначала по первому, затем по второму и т.д. Рисунок 24 Последовательное соединение потребителей В цепях с последовательно соединенными потребителями действуют следующие правила: Правило 1: Сила тока во всех участках цепи одинакова: . При размыкании цепи у одного из последовательно соединенных потребителей исчезает ток во всей цепи. Правило 2: Напряжение на всей внешней цепи равно сумме напряжений не отдельных участках цепи: Правило 3: Напряжения на отдельных участков цепи прямо пропорциональны сопротивлениям этих участков:. Правило 4: Сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи: . Рис. 25. Параллельное соединение потребителей При параллельном соединении электрические зарядырастекаются по отдельным ветвям – одни текут по первой ветви, другие по второй ветви и т.д. В цепях с параллельно соединенными потребителями действуют следующие правила: Правило 1: Напряжения на отдельных ветвях и на всем разветвлении одинаковы: . Правило 2: Ток до разветвления и после разветвления равен сумме токов в отдельных ветвях: . Правило 3: Токи в отдельных ветвях обратно пропорциональны сопротивлениям этих ветвей: . Правило 4: Проводимость всего разветвления равна сумме проводимостей отдельных ветвей: . Отсюда: Контрольные вопросы.

1. Что измеряет и как включается в электрическую цепь амперметр?
2. Что измеряет и как включается в электрическую цепь вольтметр?
3. Изложите правила, которые действуют при последовательном соединении потребителей.
4. Изложите правила, которые действуют при параллельном соединении потребителей.

Выберите правильные ответы на поставленные вопросы

Мощность тока Что такое мощность тока? Какой физический смысл выражения «мощность чайника 2кВт»?

Нет принятого понятия «мощность тока». Плотность тока есть.
Однако, никто не мешает вам правильно подразумевать мощность в ваттах как таковую, и правильно её выразить по отношению к эл. току в ваттах !

Остальные ответы

P — мощность электрического тока (Вт),

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа. Если: P — мощность электрического тока (Вт), W — работа электрического тока (Дж = Вт·с), U — напряжение (В), I — сила тока (A),

Скорость преобразования энергии (в данном случае из электрической в тепловую). Ватт — джоуль энергии в секунду.

мощность это произведение напряжения на силу тока.
если сравнивать с водой — это мощность потока, т. е. давление в трубе умноженное на площадь сечения трубы. чем выше давление — тем больше воды. чем шире труба — тем больше воды. дошло, не?

Это значить, что когда чайник проработает час ты заплатишь копеек 10

Мощьность тока — — — не существует.

Потребление электроприбора — — этого достаточно.

«мощность чайника 2кВт» — за час жрет 2кВт. час электроэнергии, и при работе берет 2000/220 = xxx ампер от розетки

Физический смысл мощности чайника 2 кВт в том, что литр воды комнатной температуры, нагреет до кипения примерно за три минуты.

Решение. Удельная мощность тока, это мощность, выделяемая на единице объема проводника

Удельная мощность тока, это мощность, выделяемая на единице объема проводника. С учетом определения мощности тока на однородном участке цепи, закона Ома для участка цепи и формулы для сопротивления проводника

15. Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно U. Если взять медный провод диаметром d, но длиной 2 l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого …

не изменится, увеличится в 4 раза,

увеличится в 2 раза,

уменьшится в 4 раза.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Студопедия рекомендует:

История развития этики Основателем этики признаётся великий древнегреческий философ Сократ (469-399 до н.
Акционерное общество (АО) Акционерное общество – способ организации крупной предпринимательской деятельности, связанной с большими капиталовложениями.
Федеральные министерства, федеральные службы, федеральные агентства Согласно пункту 1 Указа Президента Российской Федерации от 9 марта 2004 г.
Понятие, предмет и методы конституционного права. Источники конституционного права Правоведенье Понятие: Конституционное право — это совокупность правовых норм.
Урок как основная форма организации обучения в школе С позиций целостности педагогического процесса основной организационной формой обучения является урок.