Мотивування учня
Кожний з вас зустрічався з явищем нагрівання електричних приладів під час їх роботи. Завдяки тепловій дії нагріваються праска та інші електронагрівальні прилади. Але під час роботи деяких приладів їх нагрівання майже не спостерігається. Сьогодні перед нами постає завдання – дізнатися від чого залежить теплова дія електричного струму.
Теплова дія струму
Проходження струму завжди супроводжується виділенням теплоти. Коли в провіднику йде струм, то вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками і передають їм частину своєї енергії. У результаті середня швидкість хаотичного (теплового) руху частинок речовини збільшується — провідник нагрівається. За законом збереження енергії кінетична енергія, набута вільними зарядженими частинками в результаті дії електричного поля, перетворюється на внутрішню енергію провідника.
Закон Джоуля — Ленца
Англійський фізик Джеймс Джоуль у 1841 році та російський фізик Емілій Ленц у 1842 році незалежно один від одного, на основі дослідів, установили, що в нерухомих металевих провідниках уся робота електричного струму витрачається на збільшення їхньої внутрішньої енергії.
Нагрітий провідник віддає отриману енергію навколишнім тілам, але вже внаслідок теплообміну.