Робота і потужність струму

У 1841 р манчестерський пивовар Джеймс Джоуль і в 1843 р петербурзький академік Емілія Ленц встановили закон теплового дії електричного струму.

Джоуль Джеймс Пресскотт (1818 - 1889) - англійський фізик, один з першовідкривачів закону збереження енергії. Перші уроки з фізики йому давав Дж. Дальтон, під впливом якого Джоуль почав свої експерименти. Роботи присвячені електромагнетизму, кінетичної теорії газів.

Ленц Емілій Християнович (1804 - 1865) - російський фізик. Основні роботи в області електромагнетизму. У 1833 р встановив правило визначення електрорушійної сили індукції (закон Ленца), а в 1842 р (незалежно від Дж. Джоуля) - закон теплового дії електричного струму (закон Джоуля-Ленца). Відкрив оборотність електричних машин. Вивчав залежність опір металів від температури. Роботи відносяться також до геофізики.

Незалежно один від одного Джоуль і Ленц показали, щопри протіканні струму, в провіднику виділяється кількість теплоти:

Якщо струм змінюється з часом, то

Це закон Джоуля-Ленца в інтегральній формі.

Звідси видно, що нагрівання відбувається за рахунок роботи, яку здійснюють силами поля над зарядом.

Співвідношення (7.7.4) має інтегральний характер і відноситься до всього провіднику з опором R. по якому тече струм I. Отримаємо закон Джоуля-Ленца в локальній-диференціальної формі, характеризуючи тепловиділення в довільній точці.

Теплова потужність струму в елементі провідника # 916; l. перетином # 916; S. об'ємом дорівнює:

Питома потужність струму

Відповідно до закону Ома в диференціальній формі. Звідси закон Джоуля - Ленца в диференціальній формехарактерізующій щільність виділеної енергії:

Схожі статті