Рассмотрим однородный проводник, к концам которого приложено напряжение U. За время dt через сечение проводника переносится заряд dq = Idt. Taккак ток представляет собой перемещение заряда dq под действием электрического поля, то, по формуле (3.27), работа тока
Если сопротивление проводника R, то, используя закон Ома (3.74), получим
dA = I Rdt = dt
| (3.80)
|
Из (3.79) и (3.80) следует, что мощность тока
P = = UI = I R = U /R
| (3.81)
|
Если сила тока выражается в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление — в омах, то работа тока выражается в джоулях, а мощность — в ваттах.
Количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема, называется удельной тепловой мощностью тока. Она равна
j
| (3.84)
|
Используя дифференциальную форму закона Ома (j = E ) и соотношение = 1/ , получим
Формулы (3.84) и (3.85) являются обобщенным выражением закона Джоуля - Ленца в дифференциальной форме, пригодным для любого проводника.
закон Джоуля-Ленца:
d Q = Iudt = I Rdt = dt
|