Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Закон ома закон джоуля ленца

Закон ома закон джоуля ленца

Закон Джоуля-Ленца

Знаменитый русский физик Ленц и английский физик Джоуль, проводя опыты по изучению тепловых действий электрического тока, независимо друг от друга вывели закон Джоуля-Ленца. Данный закон отражает взаимосвязь количества теплоты, выделяемого в проводнике, и электрического тока, проходящего по этому проводнику в течение определенного периода времени.

Свойства электрического тока

Когда электрический ток проходит через металлический проводник, его электроны постоянно сталкиваются с различными посторонними частицами. Это могут быть обычные нейтральные молекулы или молекулы, потерявшие электроны.

Электрон в процессе движения может отщепить от нейтральной молекулы еще один электрон. В результате, его кинетическая энергия теряется, а вместо молекулы происходит образование положительного иона.

В других случаях электрон, наоборот, соединиться с положительным ионом и образовать нейтральную молекулу.

В процессе столкновений электронов и молекул происходит расход энергии, в дальнейшем превращающейся в тепло. Затраты определенного количества энергии связаны со всеми движениями, во время которых приходится преодолевать сопротивление. В это время происходит превращение работы, затраченной на преодоление сопротивления трения, в тепловую энергию.

Сопротивление в электрических проводниках обладает теми же качествами, как и у обычного сопротивления. Для того чтобы провести ток через проводник, источником тока затрачивается определенное количество энергии, превращающейся в тепло. Данное превращение как раз и отражает закон Джоуля – Ленца, известного также, как закон теплового действия тока.

Закон джоуля Ленца формула и определение

Согласно закону джоуля Ленца, электрический ток, проходящий по проводнику, сопровождается количеством теплоты, прямо пропорциональным квадрату тока и сопротивлению, а также времени течения этого тока по проводнику.

В виде формулы закон Джоуля-Ленца выражается следующим образом: Q = I2Rt, в которой Q отображает количество выделенной теплоты, I – силу тока, R – сопротивление проводника, t – период времени.

Величина “к” представляет собой тепловой эквивалент работы и применяется в тех случаях, когда количество теплоты измеряется в калориях, сила тока – в амперах, сопротивление – в Омах, а время – в секундах.

Численное значение величины к составляет 0,24, что соответствует току в 1 ампер, который при сопротивлении проводника в 1 Ом, выделяет в течение 1 секунды количество теплоты, равное 0,24 ккал. Поэтому для расчетов количества выделенной теплоты в калориях применяется формула Q = 0,24I2Rt.

При использовании системы единиц СИ измерение количества теплоты производится в джоулях, поэтому величина “к”, применительно к закону Джоуля-Ленца, будет равна 1, а формула будет выглядеть: Q = I2Rt. В соответствии с законом Ома I = U/R. Если это значение силы тока подставить в основную формулу, она приобретет следующий вид: Q = (U2/R)t.

Основная формула Q = I2Rt очень удобна для использования при расчетах количества теплоты, которое выделяется в случае последовательного соединения. Сила тока во всех проводниках будет одинаковая.

При последовательном соединении сразу нескольких проводников, каждый из них выделит столько теплоты, которое будет пропорционально сопротивлению проводника. Если последовательно соединить три одинаковые проволочки из меди, железа и никелина, то максимальное количество теплоты будет выделено последней.

Это связано с наибольшим удельным сопротивлением никелина и более сильным нагревом этой проволочки.

При параллельном соединении этих же проводников, значение электрического тока в каждом из них будет различным, а напряжение на концах – одинаковым. В этом случае для расчетов больше подойдет формула Q = (U2/R)t.

Количество теплоты, выделяемое проводником, будет обратно пропорционально его проводимости.

Таким образом, закон Джоуля – Ленца широко используется для расчетов установок электрического освещения, различных отопительных и нагревательных приборов, а также других устройств, связанных с преобразованием электрической энергии в тепловую.

Читайте так же:
Открытый урок тепловое действие электрического тока

Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность электрического тока

Урок для 8 классов Тема урока: Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Урок для 8 классов

Учебник: Белага

Тема урока: Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Цели урока: Особенности нагревания проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца.

    ознакомить учащихся с законом Джоуля — Ленца; сформировать умение вычислять количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

    воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы; воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других. воспитывать интерес к предмету

    развитие памяти и внимания; развитие применения знаний при решении задач; развитие познавательного интереса.

Тип урока: сообщение нового материала (беседа), с применением ИКТ

Оборудование: рабочие карточки, электронное приложение к учебнику.

Организационный момент (1 мин.). Актуализация знаний (5 мин.) Мотивация. Изучение нового материала (20 мин.). Закрепление нового материала (10 мин.). Первичный контроль знаний (5 мин.). Рефлексия (2 мин.). Домашнее задание (2 мин.).

1. Организационный момент.

(На партах лежат рабочие карты урока; ручки со стержнями 2-х цветов (синий, зеленый)).

Напомнить, как заполнять рабочую карту урока. (Нужно ответить на вопросы с. р. № 1, сравнить свои ответы с представленными ответами на экране. Сделать исправления зеленым цветом, если ваши ответы не совпадают с правильными. Согласно критериям оценки, представленными в рабочей карте, выставить оценки самостоятельно или можно провести взаимооценку между учащимися, сидящими за одной парой).

Рабочая карта урока

2. Актуализация прежних знаний

Выполнение самостоятельной работы №1 ( в рабочей карте урока).

Проводим проверку выполнения с. р. № 1.

Выставляем отметки, согласно приведенным критериям.

Выясняем, какое количество учащихся поставили себе «5», «4», «3» и ничего не поставили.

3.Формирование умений и навыков.

— Что называют электрическим током?

— Что представляет собой электрический ток в металлах, растворах солей, щелочей, кислот?

— Какие действия может оказывать электрический ток?

Остановимся на тепловом действии электрического тока. Электрический ток нагревает проводник. Это явление хорошо известно: электрические нагревательные приборы, осветительные лампы; в промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и других металлов, для электросварки; в сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно и т. д. Объясняется нагревание тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, щелочей, кислот, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Можно сказать, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

Q — количество теплоты;

Читайте так же:
Датчик теплого пола длина провода

А= UIt — формула для расчета работы тока (которая нам уже известна).

Из сказанного выше следует, что

А=Q, а это означает, что Q= UIt.

Из закона Ома I=U/R выразим напряжение: U=IR.

Если это учесть и подставить в формулу для расчета количества теплоты, то получим: Q=IІRt.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

К такому выводу на основании опытов, впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Сформулированный вывод называют законом Джоуля-Ленца. Итак, для расчета количества теплоты, выделяемого током в проводнике, мы получили:

Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты:

I=U/R подставляем в формулу Q=UIt, получаем :

Выясним, какую из этих формул удобнее применять для последовательного, а какую для параллельного соединения проводников. Для этого вспомним законы различных видов соединения.

(Два ученика на доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников).

Урок по физике 8 класс

Урок №48.Нагревание проводников

электрическим током. Закон Джоуля—Ленца

Цель урока. Изучить закон Джоуля—Ленца, показать универсальность закона сохранения и пре- вращения энергии.

Демонстрация. Нагревание проводников из различ ных веществ электрическим током Содержание опроса. 1. Как объяснить, почему про водники обладают сопротивлением? 2. Как понимать выражение: «Внутренняя энергия проводника увеличилась»? 3. В каких единицах удобнее выражать работу тока на практике? 4. Преобразуйте работу тока из Вт•ч, гВт•ч, кВт•ч в Дж.

Содержание нового материала. Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося в проводнике при протекании по нему электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Решение задач.

Закрепление материала. 1. Каков механизм тока в металлах? 2. Как объяснить нагревание проводников при прохождении по ним тока? 3. От чего зависит количество теплоты, выделяемое провод- ником с током?

Домашнее задание. § 53. Упражнение 37 (1—3).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные : овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о нагревании проводника электрическим током, закон Джоуля—Ленца, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности при нагревании проводников током, регулятивными универсальными учебными действиями при решении задач на закон Джоуля—Ленца, познавательными универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения нагревания проводников электрическим током, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы, анализировать и излагать его, работать в группе.

Личностные : осознать необходимость самостоя тельного приобретения знаний о нагревании про- водников электрическим током, законе Джоуля— Ленца и практическую значимость изученного мате- риала, сформировать познавательный интерес, развивать интеллектуальные и творческие способ- ности, убежденность в познании природы, самостоятельность в приобретении новых знаний, уважительное отношение к творцам науки и техники, друг к другу, к учителю.

Общие предметные : понимать явление нагревания проводников электрическим током, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперимент по изучению нагревания проводников электрическим током, объяснять полученные результаты и делать выводы, применять знания на практике для объяснения принципа работы технических устройств и приборов, обнаруживать зависимость количества теплоты, выделяемое проводником, от силы тока, сопротивления и времени, кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные : понимать явление нагревания проводников электрическим током, смысл закона Джоуля—Ленца, измерять количество теп- лоты, выделяемое проводником с током, применять знания в повседневной жизни.

Читайте так же:
Концевой выключатель для завесы тепломаш

В начале урока проводим анализ лабораторной работы. Изложение нового материала начинаем с повторения процессов, происходящих в проводнике, в результате которых он нагревается. Просим учащихся вспомнить, что собой представляет ток в металлах. Даем немного времени, чтобы они смогли воспользоваться материалом учебника, записями в тетрадях и обсудить в парах возможные варианты ответа. Затем приступаем к обсуждению. В металлах свободные электроны, двигаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами кристаллической решетки вещества проводника и передают им часть своей энергии, приобретенной в результате действия на них электрического поля. При этом скорость колебательного движения ионов увеличивается, увеличивается и их кинетическая энергия. Задаем вопрос: к чему это приводит? Выясняем, что при этом происходит увеличение внутренней энергии проводника и он нагревается. Акцентируем внимание на том, что в неподвижных проводниках вся работа, совершаемая электрическим полем, идет на увеличение внутренней энергии про- водника. Так как мерой изменения внутренней энергии является количество теплоты, то A = Q или

Q = IUt . Далее один из учеников у доски, используя закон Ома, получает формулу для расчета коли- чества теплоты, выделяемого проводником с током

U 2 t (используют при параллельном

соединении). Формулируем закон Джоуля—Ленца. Обращаем внимание на то, что при последователь- ном соединении отдельных участков цепи большее количество теплоты выделяется на участках, имеющих большее сопротивление, а при параллельном — на проводниках с меньшим сопротивлением. Для лучшего запоминания можно продемонстрировать опыты. Изготавливаем цепочку из отрезков спирали, толстого медного провода или других проводников. При пропускании тока, который регулируется реостатом, отрезок спирали раскаляется, а медный провод остается темным. Если один из контактов между проводниками закрепить слабее, то при постепенном увеличении тока этот контакт начинает разогреваться (светится), тогда как отрезки спирали еще не нагрелись. Во время опыта он остается более ярким, чем спираль, и может перегореть.

На основании опыта учащиеся пытаются сделать вывод: почему спирали лампы накаливаются, а подводящие провода нагреваются слабо; почему в местах соединения проводов должен быть хороший кон- такт; почему выключатели иногда греются? И т. д.

В конце урока рассмотрим задачу 4 из упражнения 37.

Международная школа Герценовского университета · Санкт‑Петербургская международная школа

Российские школы для европейской жизни

Преимущества обучения в наших школах:

первая в Санкт-Петербурге авторизованная школа по программам IB MYP & DP;
формы обучения: семейное обучение, очно-заочное, очное обучение, заочное обучение;
образовательная деятельность с 1993 года;
обучение по международным программам: Международный бакалавриат, Центр подготовки к Кембриджским экзаменам;
интернациональное сообщество – со дня основания школы у нас обучалось более 300 детей-иностранцев из 33 стран мира: США, Великобритании, Франции, Индии, Кореи, Чехии, Турции и др.;
занятия проходят в исторических зданиях города – в самом центре Санкт-Петербурга и во дворце-усадьбе Ново-Знаменка;
насыщенная и креативная школьная жизнь;
лицензия и аккредитация.

Открыт набор в 1-11 классы!
Прием в первый класс в 2021/22 учебном году

Запишитесь на персональную экскурсию
Приглашаем на собеседование на программу DP

Заполните форму и познакомьтесь со школой в удобное для Вас время.

Читайте так же:
Выключатель теплого пола щелкает

  • QR код по ул. Восстания, 8Б
  • QR код по Б. Морской ул. 12/23
  • QR код по ул. Чекистов, д. 13, лит. В

Хотите поблагодарить школу​ за соблюдение санитарно-гигиенических требований или направить пожелания по улучшению условий безопасной деятельности организации? Отсканируйте QR код.

IB DP

C 4 декабря 2019 года МШГУ авторизована как школа IB Diploma programme.
С 24 февраля 2021 года мы начинаем прием заявлений на Дипломную программу (IB DP) 2021-2023. С 25 февраля до 20 марта в школе проходят консультации по выбору предметов в рамках Дипломной программы (IB DP). Вступительные испытания будут проводиться с 22 марта до 17 апреля. В программу испытаний входят:

  • Собеседование на английском языке
  • Мотивационное письмо на английском языке
  • Лексико-грамматический тест по английскому языку (ожидаемый уровень B2 — Upper Intermediate)
  • Экзамен по математике (уровень экзамена — ОГЭ)
  • Экзамены по другим предметам, выбранным для изучения на углубленном уровне (HL)

С примерами вступительных испытаний и требованиями к ним можно ознакомиться здесь.

Здравствуй, школа!

Первого сентября МШГУ открыла двери для новых учеников подготовительного и первых классов. На праздничном уроке “Здравствуй, школа!” дети отгадывали загадки о школьных принадлежностях, выполняли задания сказочных героев, решали шуточные задачи. Ребята подготовили видеопоздравление для учеников 11-х классов, а в подарок первоклашки получили книги от города, шарики и колокольчики!

Своя игра

Четвероклассники 1 сентября приняли участие в праздничном интерактивном уроке «Своя игра». Ребята отвечали на вопросы в различных областях знаний: русском языке, математике, литературе и окружающем мире. Рубрика «кот в мешке» вызвала наибольший интерес. Повзрослевшие, но по- прежнему любознательные и старательные, радостно и весело они начинают свой последний год обучения в начальной школе.

1 сентября 2021

1 сентября в СПбМШ состоялась торжественная линейка, посвящённая Дню знаний. На ней присутствовали все учащиеся школы и родители 1 и 11 классов. Учащиеся, окончившие учебный год на отлично, получили похвальные грамоты, а ребятам, успешно сдавшим международный экзамен по английскому языку, были вручены сертификаты.
Первоклассники порадовали всех весёлыми стихами, а ученики 11 класса, в свою очередь, дали им советы и напутствия.
После прозвучавшего первого звонка все разошлись по классам, а ученики начальных классов приняли участие в весёлых играх и конкурсах. Приятным продолжением этого дня стало чаепитие!

Аттестат с отличием

Одной из лучших учениц СПбМШ вручен аттестат о среднем общем образовании с отличием и золотая медаль «За особые успехи в учении».

Формула для расчета количества теплоты выделяемого проводником с током

Авторизованный сервисный центр

  • Главная
    • Услуги
    • Вакансии
    • Контакты
    • Наши партнеры
    • О нас
  • Цены на работы
    • Установка накопительного водонагревателя
    • Установка электрических плит
    • Установка газовых плит
    • Установка встраиваемой электрической техники
    • Установка встраиваемой газовой техники
    • Установка вытяжек
    • Установка газовых и электрических плит
    • Установка стиральных и посудомоечных машин
    • Ремонт газовых и электрических плит
    • Цены на ремонт стиральных машин
    • Ремонт водонагревателей
    • Ремонт холодильников
    • Цены на ремонт посудомоечных машин
  • Cтатьи
    • Установка бытовой техники
    • Запасные части
    • Установочные материалы
    • Автоматические стиральные машины
    • О пользе посудомоечной машины
    • О холодильниках
    • О водонагревателях
    • Газовые и электрические плиты
    • Таблица соотношений единиц измерения давления
    • Общие сведения по водонагревателям компании Мерлони Термосанитари
    • Положение дел с сервисным обслуживанием в Москве
    • Накопительные водонагреватели.
    • Компоненты электрического водонагревателя
    • Эксплуатация и обслуживание водонагревателей
    • Ремонт стиральных машин
    • Ремонт посудомоечных машин
    • Ремонт стиральных машин 2
  • Электрика
    • Электробезопасность
    • Основные расчетные электротехнические формулы
    • Таблицы токовых нагрузок
    • Заземление изануление. Устройство и монтаж
    • Госстандарты электробезопасности
    • Заземление электроустановок >1000В
    • Заземление низковольтных установок -1 ; р – число пар полюсов генератора.

      Мощность однофазного переменного тока:

      активная, Вт, Ра = IUcosφ;

      реактивная, вар, Q = IUsinφ;

      кажущаяся, В А, S = IU =√ (P 2 α+Q 2 )

      Если в цепь переменного однофазного тока включено только активное сопротивление (например, нагревательные элементы или электрические лампы), то значение силы тока и мощности в каждый момент времени определяют по закону Ома:

      I=U/R; Рa = IU = I²R=U²/R.

      Коэффициент мощности в цепи с индуктивной нагрузкой

      Основные параметры цепей трехфазного переменного тока

      Трехфазный переменный ток используют для питания большинства промышленных электроприемников. Частота трехфазного переменного тока 50 Гц.

      В трехфазных системах обмотки генератора и электроприемника соединяют по схемам «звезда» или «треугольник». При соединении в звезду концы всех трех обмоток генератора (или электроприемника) объединяют в общую точку, называемую нулевой или нейтралью (рис. 5а).

      При соединении в треугольник начало первой обмотки соединяют с концом второй, начало второй обмотки — с концом третьей и начало третьей — с концом первой обмотки (рис. 5б).

      Если от генератора отходят только три провода, то такая система называется трехфазной трехпроводной; если от него отходит еще и четвертый нулевой провод, то систему называют трехфазной четырехпроводной.

      Трехфазные трехпроводные сети используют для питания трехфазных силовых потребителей, а четырехпроводные сети – для питания преимущественно осветительных и бытовых нагрузок.

      В трехфазных системах различают фазные и линейные токи и напряжения. При соединении фаз звездой линейный I и фазный Iφ токи равны:

      а напряжение U =√3Uφ

      При соединении треугольником

      а напряжение U = Uφ.

      Мощность переменного трехфазного тока:

      • активная, Вт, Рг =√3IUcosφ ,
      • реактивная, вар, Q=√3IUsinφ
      • полная, ВА, S = √3IU.

      где φ – угол сдвига фаз между фазным напряжением генератора и током в той же фазе приемника, который равен току в линии при соединении обмоток генератора звездой.

      • активная, Вт, Рп =3UφIcosφп=√3 IUcosφп ,
      • реактивная, вар, Q=√3 UφIsinφп=√3 UIsinφ
      • полная, ВА, S = √3UI.

      где φ – угол сдвига фаз между фазным напряжением приемника и током в той же фазе приемника, который равен току линейному только при соединении звездой.

      Подсчет количества теплоты, выделяемой при протекании электрического тока по проводнику.

      Количество теплоты, Дж, выделяемой электрическим током в проводнике,

      Q=I²Rt где t — время, с.

      При определении теплового действия электрического тока учитывают, что 1 кВт·ч выделяет 864 ккал (3617 кДж).

      Если у Вас остались вопросы – обращайтесь к нам, в авторизованный сервисный центр “Эл Ко-сервис” Мы всегда рады помочь Вам в решении возникших у Вас проблем.

      Инженерно-технический отдел авторизованного сервисного центра “Эл Ко-сервис”

      © 2009 «Эл Ко-сервис» Москва, ул. Криворожская, д.6А, строение 2, помещение 103А (м. Нагорная) e-mail

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector