Ток жүрген кезде істелетін жұмыс пен қуат. Джоуль Ленц заңы

 

заряд потенциал айырымы аркылы өткен кезде істелетін жұмыс:

(6.4.7.1)

dq = Idt болғандықтан,

(6.4.7.2)

Сондықтан осы бөлікте ток тасымалдаған кезде дамытылатын қуат:

(6.4.7.3)

Бұл формула кернеудің түcyi U болатын тізбек бөлігінде толық қуатты анықтайды. Егер кернеудің барлык түcyi сыртқы R кедергіде болса, U=IR, және бұл кезде осы кедергіде бірлік уақытта бөлінетін жылудың мөлшері қуатпен анықталады, яғни

(6.4.7.4)

Ал уакытта бөлінетін жылудың шамасы:

(6.4.7.5)

Соңғы екі формулалар Джоуль-Ленц заңының математикалық өрнектері. Тізбек арқылы ток жүрген кезде активті (омдык) кедергіде бөлінетін жылудың шамасы токтың квадраты, кедергі және ток жүретін уакыттың көбейтіндісіне тең. Джоуль-Ленц заңын тізбектің белгілі бip нүктесіне қатысты анықталатын физикалық шамалар арқылы жазуға болады. Ол үшін екенін еске алу керек. Сонда

Осы тендіктен тізбектің бірлік көлемінде бірлік уакытта бөлінетін жылудың шамасы:

(6.4.7.6)

Егер тізбектің кез келген нүктесінде изотропты өткізгіш үшін ток тығыздығы мен өpic кернеуліктерінің бағыттас болатынын ескерсек,

(6.4.7.7)

Бұл Джоуль-Ленц заңының дифференциалдық түрі.

22. Өздік индукция. өздік индукция кезіндегі ЭҚК.Егер берілген контур аркылы жүретін ток yaқыт бойынша өзгеретін болса, контурмен шектелген ауданды тесіп өтетін магнит ағыны да өзгереді. Олай болса, контурда ЭКК пайда болады. Осы құбылысты өздік индукция деп атайды. Магнит өpici индукциясы токқа , ал магнит ағыны магнит өpici индукциясына пропорционал болғандыктан, контурдағы ток пен онымен камтылатын магнит ағыны бip-бipiнe пропорционал болуы керек

(11.15)

Бұл формулаға кіретін пропорционалдық коэффициент L контурдың индуктивтілігі деп аталады. Индуктивтіліктің бірлігі үшін 1А ток жүрген кезде толық магнит ағынының шамасы 1Вб тең болатын өткізгіштің (контурдың) индуктивтілігі алынады. Бұл бірлікті Генри деп атайды .

Магнит ағыны мен токтың арасындағы тәуелділік ылғи да сызыктық бола бермейді. Мысалы, карастырылып отырған контур ферромагнетикті ортада орналаскан болса, магнит өpici индукциясы ортаның магниттік өтімділігі аркылы магнит өpici кернеулігіне, яғни токка күрделі түрде тәуелді болады. Сондықтан магнит ағыны мен ток арасындағы тәуелділік сызыкты болмайды.

(11.16)

Ток тұракты болған кезде толық магнит ағыны контурдың формасы мен өлшемі өзгерген кезде өзгереді. Олай болса, индуктивтілік контурдың геометриясына және ортаның магниттік касиеттеріне байланысты болады. Егер контурдың геометриясы өзгермейтін болса және ферромагнетик ортада орналаспаған болса, индуктивтілікті тұракты шама деп есептеуге болады.Мысал ретінде I ток жүретін ұзын соленоидтың индуктивтілігін есептеп көрелік. Соленоидтың ішіндегі магнит өpici кернеулігі

(11.17)