Фізика 8 клас → 56 урок. Теплова дія струму.

Фізика 8 клас

56 урок. Теплова дія струму.

§34. Теплова дія струму. Закон Джоуля— Ленца (ст 186)

Чим частіше зіштовхуються частинки, тобто чим більший опір провідника, тим більше енергії передається провіднику і тим більше він нагрівається.
За незмінної сили струму в провіднику кількість теплоти, яка виділяється в ньому під час проходження струму, прямо пропорційна опору провідника.
Зі збільшенням у провіднику сили струму кількість теплоти, що виділяється, теж збільшується.

Закон Джоуля — Ленца:
Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику внаслідок проходження струму, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження струму:

Якщо на ділянці кола, в якій тече струм, не виконується механічна робота й не відбуваються хімічні реакції, результатом роботи електричного струму буде тільки на грівання провідника. Тому: Q = A

Якщо ж на ділянці кола є споживачі енергії, в яких виконується механічна робота або відбуваються хімічні реакції, формулами

користуватися не можна.

Вправа № 34 (ст 189)

1. Скільки теплоти виділиться за 10 хв в електропечі, увімкнутій у мережу, якщо опір нагрівального елемента печі становить 30 Ом, а сила струму в ньому дорівнює 4 А?
За законом Джоуля — Ленца:

2. Два провідники опорами 10 і 20 Ом увімкнуті в мережу, що має напругу 100 В. Яка кількість теплоти виділиться за 5 с у кожному провіднику, якщо вони з’єднані паралельно?

При паралельному з’єднані:

3. Чому електричні проводи, якими подається напруга до електричної лампи розжарення, не нагріваються, а нитка розжарення лампи нагрівається та яскраво світиться?

За законом Джоуля — Ленца кількість теплоти, яка виділяється в проводах та в нитці розжарення:

Сила струму при послідовному з’єднанні у кожному провіднику однакова:

Час по умові задачі теж однаковий.

Чим частіше зіштовхуються частинки, тобто чим більший опір провідника, тим більше енергії передається провіднику і тим більше він нагрівається. Отже нитка розжарення лампи нагрівається сильніше через те, що опір нитки розжарення значно більший від опору проводів.

4. Електрокип’ятильник за 5 хв нагріває 0,2 кг води від 14°С до кипіння за умови, що в його обмотці тече струм силою 2 А. Визначте напругу, подану на електрокип’ятильник. Втратами енергії знехтуйте.

Кількість теплоти для нагрівання води:

Кількість теплоти що виділяється в електрокип’ятильнику:

замінили I на U/R.

5. У кожний із двох калориметрів налили 200 г води за температури 20 °С. У перший калориметр помістили нагрівач опором 24 Ом, у другий — опором 12 Ом. Нагрівачі з’єднали послідовно і підключили до джерела струму (див. рис. 34.3). Якою буде температура води в кожному калориметрі, якщо нагрівання триватиме 7 хв, а сила струму в колі весь час буде незмінною і становитиме 1,5 А? Втратами енергії знехтуйте.