Формула закона Джоуля — Ленца
Формула закона Джоуля — Ленца определяет количество теплоты \(Q\), которое выделяется в проводнике при прохождении электрического тока: \(Q=I^2Rt\). Оно зависит от силы тока, сопротивления проводника и времени его жұмысы.
Формула связана с законом Джоуля — Ленца. Здесь \(I\) — сила тока, \(R\) — сопротивление проводника, а \(t\) — время прохождения тока. Сопротивление характеризует электрическое сопротивление проводника, а мощность показывает, с какой скоростью выделяется энергия.
Формулу можно преобразовывать, если требуется найти другую величину: \(I=\sqrt{\frac{Q}{Rt}}\), \(R=\frac{Q}{I^2t}\), \(t=\frac{Q}{I^2R}\). Также, используя электрическую мощность \(P=I^2R\), получаем \(Q=Pt\).
Нагреватель сопротивлением \(20\ \text{Ом}\) работает при силе тока \(2\ \text{А}\) в течение \(60\ \text{с}\). Количество теплоты: \(Q=I^2Rt=2^2\cdot20\cdot60=4800\ \text{Дж}\). Жауабы: \(4{,}8\ \text{кДж}\).
Количество теплоты \(Q\) измеряется в джоулях и зависит от времени. Мощность \(P\) измеряется в ваттах и показывает скорость выделения энергии: \(P=\frac{Q}{t}\). Поэтому нельзя в формуле \(Q=I^2Rt\) заменять время мощностью или забывать множитель \(t\).
Как изменится количество теплоты при увеличении силы тока в 2 раза, если \(R\) и \(t\) постоянны?
Главное
- Количество теплоты тока вычисляют по формуле \(Q=I^2Rt\).
- Единица количества теплоты в СИ — джоуль; время в формуле выражают в секундах.
- Формулу можно преобразовать: \(I=\sqrt{\frac{Q}{Rt}}\), \(R=\frac{Q}{I^2t}\), \(t=\frac{Q}{I^2R}\).