Номер 2, страница 75, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 66. Электрические нагревательные приборы. Повторим изученное - номер 2, страница 75.

Условие.

• В чём заключается закон Джоуля—Ленца?

Решение.

Закон Джоуля—Ленца — это физический закон, который описывает тепловое действие электрического тока. Он определяет количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока.

Словесная формулировка закона: количество теплоты ($\text{Q}$), выделяемое в проводнике, прямо пропорционально произведению квадрата силы тока ($\text{I}$), проходящего через проводник, сопротивления проводника ($\text{R}$) и времени ($\text{t}$), в течение которого ток протекает по проводнику.

Математически закон Джоуля—Ленца выражается следующей формулой:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

где:

• $\text{Q}$ — количество теплоты, измеряемое в джоулях (Дж),
• $\text{I}$ — сила тока, измеряемая в амперах (А),
• $\text{R}$ — сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом),
• $\text{t}$ — время прохождения тока, измеряемое в секундах (с).

Физический смысл закона заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую. Когда электроны движутся по проводнику, они сталкиваются с ионами кристаллической решётки, передавая им свою энергию. Это приводит к увеличению интенсивности колебаний ионов, что макроскопически воспринимается как нагрев проводника.

Закон был установлен экспериментально независимо друг от друга английским физиком Джеймсом Прескоттом Джоулем в 1841 году и русским физиком Эмилием Христиановичем Ленцем в 1842 году.

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), формулу можно представить в других эквивалентных видах:

$Q = U \cdot I \cdot t$

$Q = \frac{U^2}{R} \cdot t$

где $\text{U}$ — электрическое напряжение на концах проводника в вольтах (В).

Ответ: Закон Джоуля—Ленца утверждает, что количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении по нему электрического тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. Основная формула закона: $Q = I^2 \cdot R \cdot t$.