Теперь, на основании наших знаний, давайте попробуем вывести формулу для работы электрического тока. Запишите формулу работы электрического тока при перемещении электрического заряда и формулу силы тока. Из данных уравнений получите расчетную формулу для работы электрического тока.
Запись формулировки: Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа.
За единицу работы электрического тока принят Джоуль. Джоуль равен работе, выполняемой электрическим током силой 1 А при напряжении 1 В за 1 с:
.
А теперь, используя закон Ома, получите еще две формулы для работы тока.
|
при последовательном соединении.
при параллельном соединении.
Электрическая мощность обозначается: Р.
Т.к. мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени, то
Р= A/ t = U I t/ t = U I.
Единицы измерения мощности – Вт (ватты).
1 Вт = 1А*1В
Таким образом, для измерения мощности необходимо два прибора: амперметр и вольтметр.
Специальный прибор для измерения мощности тока – ваттметр
3. Физкультминутка.
4. Рассмотрим Закон Джоуля-Ленца и его применение.
При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Это происходит потому, что перемещающиеся под действием электрического поля свободные электроны в металлах и ионы в растворах электролитов сталкиваются с молекулами или атомами проводников и передают им свою энергию. Таким образом, при совершении током работы увеличивается внутренняя энергия проводника, в нём выделяется некоторое количество теплоты, равное работе тока, и проводник нагревается: Q = А или Q = IUt. Учитывая, что U = IR, в результате получаем формулу:
|
|
Q = I2Rt, где
Q — количество выделяемой теплоты (в Джоулях)
I — сила тока (в Амперах)
R — сопротивление проводника (в Омах)
t — время прохождения (в секундах)
Запишите в тетрадь:
Закон Джоуля–Ленца: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.
В XIX в. независимо друг от друга англичанин Д. Джоуль и россиянин Э. Ленц изучали нагревание проводников при прохождении электрического тока и опытным путём обнаружили закономерность: количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока по проводнику, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени: Q = I2Rt (в случае постоянных силы тока и сопротивления). Эту закономерность называют законом Джоуля-Ленца. Данный закон дает количественную оценку теплового действия электрического тока.
Применяя закон Ома, можно получить эквивалентные формулы:
Q = IUt, Q= U2t/R
5. Посмотрим ссылку:
https://youtu.be/mzaahtoVmZc
6. Решим задачу:
7. Самостоятельно решите задачу:
8. Домашнее задание: изучить п. 40, 41; выполнить ззадачи:
Какую работу совершает постоянный электрический ток в электрической цепи автомобильного вентилятора за 30 с, если при напряжении 12 В сила тока в цепи равна 0,5 А?
При переменном напряжении 400 В сила тока в электродвигателе 92 А. Определите мощность тока в обмотках электродвигателя.