Номер 6, страница 244 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 59. Работа электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Вопросы для самопроверки - номер 6, страница 244.

Условие.

6. Сформулируйте закон Джоуля–Ленца.

Решение.

6. Сформулируйте закон Джоуля—Ленца.

Закон Джоуля—Ленца — это физический закон, который количественно описывает тепловое действие электрического тока. Он устанавливает связь между количеством теплоты, выделяющейся в проводнике, и параметрами электрического тока, протекающего через этот проводник. Закон был экспериментально установлен независимо друг от друга английским учёным Джеймсом Прескоттом Джоулем (1841 г.) и русским учёным Эмилием Христиановичем Ленцем (1842 г.).

Словесная формулировка закона следующая: количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении по нему постоянного электрического тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого ток протекал.

Математически закон Джоуля—Ленца выражается формулой:

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

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

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), формулу можно представить в других эквивалентных видах, которые могут быть удобны в зависимости от известных величин:

$Q = U \cdot I \cdot t$

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

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

Закон Джоуля—Ленца имеет широкое практическое применение. На нём основан принцип действия большинства электрических нагревательных приборов (электроплиты, чайники, утюги, обогреватели, лампы накаливания). В то же время этот закон описывает и нежелательные потери энергии на нагрев проводов в линиях электропередач и в обмотках электрических машин, что необходимо учитывать при проектировании электрических сетей и устройств.

Ответ: Закон Джоуля—Ленца утверждает, что количество теплоты ($\text{Q}$), выделяемое в проводнике с током, прямо пропорционально произведению квадрата силы тока ($\text{I}$), сопротивления проводника ($\text{R}$) и времени ($\text{t}$), в течение которого ток протекает через проводник. Формула закона: $Q = I^2 \cdot R \cdot t$.