Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.

Тема: Тепловое действие тока. Закон Джоуля - Ленца

З аписать конспект

Электрический ток проявляет себя по тепловому, химическому (наблюдается в электролитах) и магнитному (действие тока на магнитную стрелку или другой проводник с током) действиям.

Тепловое действие проявляется в том, что при протекании тока по проводнику (пусть это будет провод), проводник нагревается. Выделившееся при этом количество теплоты равно произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и на время протекания тока по проводнику:

Такая зависимость была установлена опытным путём русским физиком Ленцем и английским физиком Джоулем независимо друг от друга, и носит название закона Джоуля - Ленца.

Проверить эту зависимость можно с помощью калориметра.

Для этого в калориметр (закрытый сосуд с двойными стенками) надо налить воду и опустить в неё проводник с известным сопротивлением (на рисунке он показан в виде спирали). Проводник подключен к электрической цепи.

Количество теплоты, выделившееся при прохождении тока по проводнику, равно количеству теплоты, полученному водой, и найдётся из формулы

то есть количество теплоты, полученное водой, равно произведению теплоёмкости воды на массу воды в калориметре и на разность конечной и начальной температур воды.

Меняя силу тока в проводнике убедимся, что количество выделившейся теплоты пропорционально квадрату силы тока.

Опуская в воду проводники разных сопротивлений и пропуская по ним одинаковый ток убедимся, что количество выделившейся теплоты пропорционально сопротивлениям проводников.

Пропуская ток в течение разных промежутков времени убедимся, что количество выделившейся теплоты пропорционально промежутку времени.

Таким образом, экспериментально можно проверить справедливость закона Джоуля - Ленца: