Question

1.Почему нагреваются проводники,в которых течет електрический ток? 2.сформулируйте закон Джоуля ленца почему он имеет такое название?3.как математически записывается закон Джоуля ленца

Answer 1

1) Современная физика на этот вопрос отвечает так:
Свободные электроны в проводнике хаотически распространены и направленно не перемещаются.
Если к концам проводника приложить разность электрических потенциалов (подключить источник тока) , то электроны, как электрически заряженные элементарные частицы с отрицательным потенциалом, начинают упорядочено перемещаться от отрицательного полюса источника тока к положительному.
При этом электроны, приобретя кинетическую энергию, сталкиваются с атомарно-молекулярной структурой проводника, увеличивая их амплитуду колебаний вокруг среднего положения. А это есть ни что иное, как тепло. Чем больше амплитуда колебаний атомов и молекул от среднего значения - тем более горячее становится вещество, в данном случае материал проводника (металлического или иного, где есть свободные электроны).

2) Закон Дж.Ленца:
при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.

3)Если обозначить количество теплоты, создаваемое током, буквой  Q  (Дж),  ток, протекающий по проводнику - I, сопротивление проводника -  R  и время, в течение которого ток протекал по проводнику -  t , то закону Ленца - Джоуля можно придать следующее выражение: 
Q = I^2Rt.
Так как  I = U/R   и R = U/I, то  Q = (U2/R) t = UIt .

Answer 2

1. Нагревание проводников, по которым протекает электрический ток, объясняется явлением, известным как эффект Джоуля. Когда электрический ток проходит через проводник, он взаимодействует с его атомами или молекулами. В результате этого взаимодействия происходит столкновение и перераспределение кинетической энергии электронов, составляющих ток, и атомов или молекул проводника. Это приводит к возникновению трения и диссипации энергии в проводнике, что вызывает его нагревание.

2. Закон Джоуля-Ленца, также известный как закон Джоуля, описывает количество тепла, выделяющегося в проводнике при прохождении через него электрического тока. Он назван в честь Джеймса Прескотта Джоуля и Эмиля Хейнриха Ленца, которые сделали значительный вклад в изучение этого явления. Джоуль провел эксперименты и установил зависимость между тепловым эффектом и силой тока, а Ленц дополнил закон Джоуля, включив в него понятие электромагнитного индукционного тока.

3. Математическая формулировка закона Джоуля-Ленца: Q = I^2 * R * t, где: Q - количество выделяющегося тепла (в джоулях), I - сила электрического тока (в амперах), R - сопротивление проводника (в омах), t - время, в течение которого протекает ток (в секундах).

Эта формула показывает, что количество выделяющегося тепла пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого ток протекает через него.