III. Електростатика. Постiйний електричний струм (стр. 8 )

Основні формули

1. Закон Джоуля-Ленца для постійного струму

,

де – кількість теплоти, яка ви­діляється в опорі ділянки кола за час .

2. Якщо сила струму в про­віднику змінюється, то закон Джоуля-Ленца справедливий для нескінченно малого інтервалу часу:

Приклад розв'язання задачі

Сила струму в провіднику опором наростає про­тягом часу за лінійним законом від до Визначити кількість тепло­ти, яка виділилась в цьому провіднику за першу секунду і за другу секунду.

Розв'язання

Закон Джоуля-Ленца у виг­ляді справедливий для пос­тійного струму. Якщо ж сила струму в провіднику змінюється, то вка­заний закон справедливий для не­скінченно малого інтервалу часу і

В даній задачі сила струму є функцією часу , де – кое­фіцієнт, що характеризує швидкість зміни сили струму:

Тоді

Проінтегруємо цей вираз в межах від до .

Проведемо обчислення:

Задачі контрольної роботи

25.1. За час сила струму в провіднику опором рівномірно зросла від нуля до деякого значення і при цьому виділилась кількість теплоти . Знайти швидкість збільшення сили струму.

25.2. Сила струму в провіднику змінюється з часом за законом , де . Визначити кількість теплоти, що ви­діляється у провіднику опором за час .

25.3. У провіднику за час при рівномірному зростанні сили струму від до виділилась кількість теплоти . Знайти опір провідника.

25.4. Сила струму в провіднику опором за час рівномірно зростає від до Визначити кількість теп­лоти , що виділиться за цей час у провіднику.

25.5. Сила струму в провіднику змінюється з часом за законом . Знайти заряд, що проходить через поперечний переріз про­відника за час t, що дорівнює половині періоду , якщо початкова сила струму , циклічна частота .

25.6. Сила струму в провіднику опором рівномірно зростає. За час в провіднику виділилась кількість теплоти . Визначити заряд, що проходить у провіднику, якщо сила струму в початковий момент часу дорівнює нулю.

25.7. У провіднику опором рівномірно зростає сила струму від нуля до деякого значення за час . Визначити середню силу струму, якщо у провіднику виділилась кількість теплоти .

25.8. Визначити кількість теплоти, що виділилась за час у провіднику опором якщо сила струму у ньому, рівномірно зменшуючись, змінилась від до

25.9. Сила струму в колі змінюється за законом Визначити кількість теплоти, яка виділиться в провіднику опором за час, що дорівнює чверті періоду (від до , де ).

25.10. Сила струму в колі змінюється з часом за законом , де Визначити кількість теплоти, яка виділиться в провід­нику опором за час, протягом якого струм зменшиться вдвічі.