山と宇宙とバスケ>お勉強>物理>電磁気  2014/5-2012/2 Yuji.W

☆ジュール熱、電力☆

◎ 電線に電流を流すと、熱くなる 電流による熱 joule heat

■ 以下、次の式が成り立つ電気回路を考える。

電気抵抗 R 電流 I 電位差(電圧) V V=I*R

◇表示のお約束◇ ベクトル<x,y> 単位ベクトル<xu> 縦ベクトル<x|y)
内積* 外積# 微分;x 時間微分' e^(i*x)=expi(x) 10^x=Ten(x)
cos(a)=Ca sin(a)=Sa tan(a)=Ta〔
〕<物理定数> 2014/5

☆ジュール熱、電力☆

◎ 抵抗がある導体に電流を流すと、熱を生じる

〓◆ 電気抵抗 R 電流 I 電位差(電圧) V=I*R 移動する総電荷量 q

時間 Δt がかかった場合の変化量を考える q=I*t 

電力 P 熱量 Q 仕事量 W

■ +1の電荷が、電位差 V を移動するときに失う仕事量は、V であるから、

 移動する総電荷が失う仕事量 W=q*V=(I*Δt)*V=I*V*Δt

電荷の運動エネルギーは増えない(電子の速さがどんどん増すということは起きない)ので、失われた仕事量は、すべて、熱となる。これが、ジュール熱

 Q=I*V*Δt〔〕ジュールの法則

 電力量=Q=I*V*Δt

 電力=単位時間あたりの電力量=I*V

{別解} 回路の全長 L 電場 E=V/L 電荷 q

 +1の電荷にかかる力 E、ところが、電子は等速運動をすると考えられるから、その分の抵抗力を受ける

 抵抗力がする仕事(総電荷分) W=q*E*L=q*V=I*V*Δt

■ 単位 仕事率(電力) [W]=[J/sec]

 ジュール熱、電力 

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