3.4.1. Công và công suất của nguồn điện
Nguồn điện sinh công A làm chuyển dời các điện tích tự do trong toàn mạch. Theo
định luật bảo toàn năng lượng công này bằng công của lực lạ làm di chuyển điện tích bên trong nguồn. Theo công thức tính công (A = qU = UIt) ta có:
A q= ξ = ξIt (3.20)
Từđây suy ra công suất của nguồn điện là:
P= ξI (3.21)
Công và công suất của nguồn điện bằng công và công suất của dòng điện sản ra trong toàn mạch.
Công suất đo bằng đơn vị Oát, ký hiệu W.
3.4.2. Công và công suất của dòng điện a. Công của dòng điện
Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch bất kỳ, tiêu thụ điện năng, dưới tác dụng của điện trường, các điện tích tự do, chuyển dời trong đoạn mạch tạo thành dòng
điện I. Sau khoảng thời gian t công của lực điện làm di chuyển điện lượng q It= trong mạch, theo công thức tính công ta có:
A qU UIt= = (3.22)
Công của dòng điện là công của lực điện trường làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch. Vậy, công của dòng điện sản ra trên đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện đi qua.
b. Công suất của dòng điện
Công suất của dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện. Nó có độ lớn bằng công của dòng điện sản ra trong một giây:
A
P UI
t
= =
(3.23) Công suất của dòng điện trong một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai Công suất của dòng điện trong một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai
đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
Công và công suất của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch cũng là công (điện năng) và công suất mà đoạn mạch đó tiêu thụ.
3.4.3. Định luật Joule – Lenx
Trong trường hợp đoạn mạch tiêu thụ chỉ có điện trở thuần R (đoạn mạch thuần điện trở) công của lực điện chỉ có tác dụng làm tăng nội năng vật dẫn. Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt ra môi trường xung quanh, đó là tác dụng nhiệt của dòng điện.
Vậy, công thức (3.22) cũng biểu thị nhiệt lượng Q mà vật dẫn toả ra môi trường xung quanh.
Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch thuần điện trở ta có thể viết lại công thức (3.22) như sau: 2 2 U A UIt RI t t Q R = = = = (3.24) Kết quả nói trên đã được hai nhà bác học Joule (người Anh) và Lenx (người Nga) cùng tìm ra bằng thực nghiệm vào năm 1840 và được gọi là định luật Joule -Lenx phát biểu như sau:
“Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỷ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua
2
Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn trong khoảng thời gian 1 giây là số đo công suất toả nhiệt, ký hiệu Pn. Ta có: 2 n Q P RI t = = (3.26)
CHƯƠNG 4: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});