Qu формула – Почему вместо формулы А=qU чаще используется формула A=IUt — Физика

Формула закона Джоуля-Ленца — Науколандия

При прохождении электрического тока по проводнику происходит нагревание проводника. Можно сказать, что работа электрического тока тратится исключительно на увеличение внутренней энергии проводника, т. е. на тепло. Тогда, исходя из закона сохранения энергии, следует, что A = Q.

Причина нагревания проводника связана с взаимодействием движущихся электронов с ионами кристаллической решетки. В результате ионы в узлах кристаллической решетки начинают быстрее колебаться, т. е. их кинетическая энергия возрастает. В растворах электролитов перемещаются сами ионы.

Ученые Джеймс Джоуль и Эмилий Ленц независимо друг от друга открыли опытным путем, что количество теплоты, выделяемой проводником при прохождении через него электрического тока, равно силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводника и на время прохождения тока:

Q = I2Rt

Именно эта закономерность называется законом Джоуля-Ленца. Хотя эти ученые вывели закон с помощью опытов, его формулу можно вывести из современных знаний об электричестве.

Работа по перемещению заряда q находится как произведение q на напряжение на участке цепи:

A = qU

В свою очередь перемещение заряда равно произведению силы тока в проводнике на время действия этого тока:

q = It

Если подставить в формулу работы вместо q его выражение через силу тока и время, то получим

A = ItU

Напряжение также можно выразить через силу тока (по закону Ома: I = U/R). Оно равно произведению силы тока на сопротивление проводника:

U = IR

Подставим в формулу работы вместо напряжения его выражение через силу тока и сопротивление:

A = ItIR или A = I2Rt

Поскольку A = Q, то и

Q = I2Rt

Единицей измерения теплоты является джоуль (Дж). В формуле закона Джоуля-Ленца IR — это напряжение (U), которое измеряется в вольтах (В), I — сила тока, измеряемая в амперах (A), t — время в секундах. Тогда получается, что

1 Дж = 1 В * 1 A * 1 c

scienceland.info

ФОРМУЛЫ по физике

p=Fвнешt=mV

A=Fscos

A={S
под
граф.
Fs(s)}

P=A/t=F­Vcpcos

=Aпол/Aзатр=
Pпол/Pзатр

Ek=mV2/2

Ek=A

Eп=mgh

[Пружина]
Eп=kx2/2

E=Ek+Eп=const

E=E2-E1=Aвнеш+Aтр

АБС.УПР.УДАР

m11-m2V2=-m1U1+mU

Ek1+Ek2[до]=Ek1+Ek2[после]

Если
m1=m2,
то V1=U2
V2=U1

АБС.НЕУПР.УДАР

m11-m2V2=(m1+m2)U[m1>m2]

[до]
Ek1+Ek2=Ek1

[после]
Ek2=0.5(m11-m2V2)2/(m1+m2)

Q=
Ek1-Ek2

РАВН.ВРАЩЕНИЕ

an=V2/R=2R=(2/T)2R=(2)2R

ТЯГОТЕНИЕ

G=6.67e-11м3/кгс

G=9.81м/с2

F=Gm1m2/r2

[внутри
З] g=g0r/R3

[сверху]
g=g0R32/(R3+h)2

g0=GMпл/Rпл2

V1косм={g0R}

V2косм=2’V1

СТОЯЧИЕ
МОМЕНТЫ

M=Fd


1 точке] M=0


1 телу] F=0

ВОДИЧКА

pатм=1e5Па

p=Fn/s

p=pатм+gh

pстенки=0.5pдна.ср

[пресс]
F2=F1S2/S1

[сообщ.
cос.]
p1=p2

FA=жgVпогр.части

КОЛЕБАНИЯ

0=2

x=Acos(0t+0)

V=x|;
a=V|

V0=A0;
a0=A02

Ep=kx2/2

E=kA2/2=m02A2/2

МАЯТНИК

T=2/0=2{L/g}

[при
движении]

T=2{L/|g-a0|}

[если
есть
F]
T=2{L/|g+F/m|}

ПРУЖИНКА

T=2/0=2{m/k}

ГАЗЫ

NA=6.02e23моль-1

[мол.
Объем; н.у.] V0=22.4e-3
м3/моль

[больцмана]
k=1.38e-23Дж/К

[универ.
газ.
const]
R=kNA=8.31Дж/мольК

m1мол=/NA

N=NA/m=NA

=m/

[конц.]
n=N/V=NA/

[ср.

скорость]

Vкв={3kT/m1}={3RT/}

tноль=2730C=1K

p=nkT

p=nm1Vкв2/3=2n/3

[E
поступ. движ. мол.]

=3kT/2=m1Vкв2/2

(p1+p2…)V=(m1/1+m2/2…)RT

ТЕПЛОЁМК.ГАЗОВ

[t‘ёмкость]
C=Q/T

[уд.t’ёмк.]
c=C/m

[мол.t’ёмк]
C=C/=c

ЗАРЯДЫ

qe=-qp=1.6e-19Кл

me=9.11e-31кг

mp=1.67e-27кг

0=8.85e-12ф/м

k=(40)-1=9e9м/ф

F=kq1q2/r2

[пов.
плотн.
q]
=q/t;Кл/м2

[напр.]
E=F/q

[1заряд]
E=kq/r2

[плоскость]
E=0.5/0

[внутри
сферы]

E=0

[вне
сферы]

E=kq/r2

ПОТЕНЦИЯ

[1заряд]
=kq/r

[внутри
сферы]

=kq/R

[вне
сферы]

=kq/r

U=1-2=A12/q


поля]

A=qU

E=U/d

Fk=qE

КОНДЕНСАТОР

C=q/;ф

C=40R

E=/(0)

=U=Ed=qd/(0S)=d/(0)

[плоский]
C=0S/d

[послед]
C-1=;q=const;U=

[парал]
C=;q=;U=const

[провод]
W=0.5q=0.5C2=0.5q2/C

[-||-]
W=0.5qU=0.5CU2=0.5q2/C

ЗАКОН
ОМА

I=q/t

I=[S
под
I(t)]

[плотность]
j=I/sпров=|qe|nV

I=U/R

R=элl/s

[послед]
R=;I=const;U=

[парал]
R-1=-1;I=;U=const

I=IAmax+Iш

IAmaxRA=IшRш

[расширь
шкалу
A
в
n]
Rш=RA/(n-1)

UVmaxRдоб=UдобRV

[расширь
шкалу
V
в
n]
Rдоб=RV(n-1)

=Aст/q0

I=/(R+r)

[ток
течет
+]

ТОК
И ТЕПЛО

A=qU=iUt

Q=A=I2Rt=U2t/r

P=A/t=IU=2R/(R+r)

[полная]
P0=I2(R+r)

[полезная]
Pп=I2R=IU=e2R/(R+r)2

=Pп/P0=R/(R+r)

[при
R=r;=50%]
Pп.max=2/(4r)

ВЫДЕЛЕНИЯ

F=9.65e4Кл.моль

m=kq=kIt

[n-вал.]
k=/(Fn)

ПОЛЯ
МАГНИТОВ

[-магн.прониц.среды]

[H-напр.магн.поля]

0=4e-7Гн/м

B=0H

|FA|=ILBsin(I^B)

|FЛ|=qVBsin(V^B)

[еслиVB,част.дв.по
окр.]
qVB=mV2/2;
T=2R/V=2m/(qB)

[еслиV||B,поле
не действ.]

Магн.поток

[N-колво
витков] =NBSsin(B^S)

инд=-(2-1)/t=-|

Iинд=инд/R=||/(Rt)

q=It=||/R

=инд=BVLsin(V^B)

ДВИЖ.ПРОВОДНИКА

инд=-BVLsin(B^V)

сам=LI

[если
L=const]
сам=-/t=-LI/t

W=0.5I=0.5LI2=0.52/L

КОНТУР

Umax=qmax/C

[t=0]
W=CUmax2/2=0.5qmax2/C

[t=T/4]
W=LImax2/2

[t=T/2]
q=qmax;U=Umax;I=0

T=2{LC}

=T-1

q=qmaxsin(t+0)

U=q/C=Umaxsin(t+0)

I=q|

[с-скор.света]
=cT=c/

ПЕРЕМЕННЫЙ
ТОК

=maxsin(t+0)

T=2/

[реактивные]
XL=L;XC=(C)-1

[общее]
Z={R2+(XL-XC)2}

Iэфф=I0/2

Uэфф=U0/2

ОПТИКА

c=3e8м/с

[Vсвета
в вещ-ве] V=c/n

nпадsin(пад)=nпрелsin(прел)

[предел,луч
скользит] sinпр=nпрел/nпад

[опт.сила,дптр]
D=F-1

[d-предмлинза]

[-изобрлинза]

[F-фок.расст]

±d-1±-1=±F-1

[лин.увел]|/d|=A1B1/AB

Dобщ=

studfiles.net

Формулы по физике (ч.1)

p

p=Fвнешt=mV
@ A=Fscos
@ A={S под
граф.
Fs(s)}
@ P=A/t=F­Vcpcos
@ =Aпол/Aзатр=
Pпол/Pзатр
@ Ek=mV2/2
@ Ek=A
@ Eп=mgh
@ пружина:
Eп=kx2/2
@ E=Ek+Eп=const
@ E=E2-E1=Aвнеш+Aтр#АБС.УПР.УДАР#
m11-m2V2=-m1U1+mU
@ Ek1+Ek2[до]=Ek1+Ek2[после]
@ Если
m1=m2,
то
V1=U2
V2=U1#АБС.НЕУПР.УДАР#
m11-m2V2=(m1+m2)U
[m1>m2]
@ [до]
Ek1+Ek2=Ek1
@ [после]
Ek2=0.5(m11-m2V2)2/(m1+m2)
@ Q=Ek1-Ek2#РАВН.ВРАЩЕНИЕ#
an=V2/R=2R
an=(2/T)2R=(2)2R
#ТЯГОТЕНИЕ#
G=6.67e-11м3/кгс
@ G=9.81м/с2
@ F=Gm1m2/r2
@ внутри
Земли
g=g0r/R3
@ сверху
Земли
g=g0R32/(R3+h)2
@ g0=GMпл/Rпл2
@ V1косм={g0R}
@ V2косм=2V1#СТОЯЧИЕ
МОМЕНТЫ#
M=Fd @ [в.1
точке]
M=0
@ [к
1 телу]
F=0
#ВОДИЧКА#
pатм=1e5Па
@ p=Fn/s
@ p=pатм+gh
@ pстенки=0.5pдна
@ [гидр.пресс]
F2=F1S2/S1
@ [сообщ.cос.]
p1=p2
@ FA=жgVпогр.части#КОЛЕБАНИЯ#
0=2
@ x=Acos(0t+0)
@ V=x|;
a=V|
@ V0=A0;
a0=A02
@ Ep=kx2/2
@ E=kA2/2=m02A2/2
#МАЯТНИК#
T=2/0=2{L/g}
@ [при
движении]
T=2{L/|g-a0|}
@ [если
есть
F] T=2{L/|g+F/m|}
#ПРУЖИНКА#
T=2/0=2{m/k}
#ГАЗЫ#
NA=6.02e23моль-1
@ [мол.
Объем;
н.у.] V0=22.4e-3
м3/моль
@ [Больцмана] k=1.38e-23Дж/К
@ [универ. газ. const]
R=kNA=8.31Дж/мольК
@ m1мол=/NA
@ N=NA/m=NA
@ =m/
@ [конц.] n=N/V=NA/
@ [ср. 
скорость мол.] Vкв={3kT/m1}={3RT/}
@ tноль=2730C=1K
@ p=nkT
@ p=nm1Vкв2/3=2n/3
@ [E
поступ. движ. мол.] =3kT/2=m1Vкв2/2
@ (p1+p2…)V=(m1/1+m2/2…)RT
#ТЕПЛОЁМК.ГАЗОВ#
[t’ёмкость]
C=Q/T
@ [уд.t’ёмк.]
c=C/m
@ [мол.t’ёмк]
C=C/=c
#ЗАРЯДЫ#
qe=-qp=1.6e-19Кл
@ me=9.11e-31кг
@ mp=1.67e-27кг@
0=8.85e-12ф/м
@ k=(40)-1=9e9м/ф
@ F=kq1q2/r2
@ [пов.плотн.q]
=q/t;
Кл/м2
@ [напр.] E=F/q
@ [1заряд] E=kq/r2
@ [плоскость] E=0.5/0
@ [внутри сферы] E=0
@ [вне сферы] E=kq/r2#ПОТЕНЦИЯ#
[1заряд] =kq/r
@ [внутри сферы] =kq/R
@ [вне сферы] =kq/r
@ U=1-2=A12/q
@ [А поля] A=qU
@ E=U/d
@ Fk=qE
#КОНДЕНСАТОР#
C=q/;ф
@ C=40R
@ E=/(0)
@ =U=Ed=qd/(0S)=d/(0)
@ [плоский] C=0S/d
@ [послед] C-1=;q=const;U=
@ [парал] C=;q=;U=const
@ [провод] W=0.5q=0.5C2=0.5q2/C
@ [-||-] W=0.5qU=0.5CU2=0.5q2/C
#ЗАКОН
ОМА#
I=q/t
@ I=[S
под I(t)]
@ [плотность] j=I/sпров=|qe|nV
@ I=U/R
@ R=элl/s
@ [послед] R=;I=const;U=
@ [парал] R-1=-1;I=;U=const
@ I=IAmax+Iш
@ IAmaxRA=IшRш
@ [расширь шкалу A
в n]
Rш=RA/(n-1)
@ UVmaxRдоб=UдобRV
@ [расширь шкалу V
в n]
Rдоб=RV(n-1)
@ =Aст/q0
@ I=/(R+r)
@ [ток течет +]
#ТОК
И ТЕПЛО#

A=qU=iUt
@ Q=A=I2Rt=U2t/r
@ P=A/t=IU=2R/(R+r)
@ [полная] P0=I2(R+r)
@ [полезная] Pп=I2R=IU=e2R/(R+r)2
@ =Pп/P0=R/(R+r)
@ [при R=r;=50%]
Pп.max=2/(4r)
#ВЫДЕЛЕНИЯ#
F=9.65e4Кл.моль
@ m=kq=kIt
@ [n-вал.]
k=/(Fn)
#ПОЛЯ
МАГНИТОВ#

[-магн.прониц.среды]
@ [H-напр.магн.поля]
@ 0=4e-7Гн/м
@ B=0H
@ |FA|=ILBsin(I^B)
@ |FЛ|=qVBsin(V^B)
@ [еслиVB,част.дв.по
окр.] qVB=mV2/2;
T=2R/V=2m/(qB)
@ [еслиV||B,поле
не действ.] #МАГН.ПОТОК#
[N-колво
витков] =NBSsin(B^S)
@ инд=-(2-1)/t=-|
@ Iинд=инд/R=||/(Rt)
@ q=It=||/R
@ =инд=BVLsin(V^B)
#ДВИЖ.ПРОВОДНИКА
В ПОЛЕ#

инд=-BVLsin(B^V)
@ сам=LI
@ [если L=const]
сам=-/t=-LI/t
@ W=0.5I=0.5LI2=0.52/L
#КОНТУР#
Umax=qmax/C
@ [t=0]
W=CUmax2/2=0.5qmax2/C
@ [t=T/4]
W=LImax2/2
@ [t=T/2]
q=qmax;U=Umax;I=0
@ T=2{LC}
@ =T-1
@ q=qmaxsin(t+0)
@ U=q/C=Umaxsin(t+0)
@ I=q|
@ [с-скор.света] =cT=c/
#ПЕРЕМЕННЫЙ
ТОК#

=maxsin(t+0)
@ T=2/
@ [реактивные] XL=L;XC=(C)-1
@ [общее] Z={R2+(XL-XC)2}
@ Iэфф=I0/2
@ U
эфф
=U0/2
#OПТИКА#
c=3e8м/с
@ [Vсвета
в вещ-ве] V=c/n
@ nпадsin(пад)=nпрелsin(прел)
@ [предел,луч скользит] sinпр=nпрел/nпад
@ [опт.сила,дптр] D=F-1
@ [d-предмлинза]
@ [-изобрлинза]
@ [F-фок.расст]
@ ±d-1±-1=±F-1
@ [лин.увел]|/d|=A1B1/AB
@ Dобщ=
@

накнопано
by KalbasKa©

=Fвнешt=mV

A=Fs

cos

A={S
под
граф.
Fs(s)}

P=A/t=F­Vcpcos

=Aпол/Aзатр=
Pпол/Pзатр

Ek=mV2/2

Ek=A

Eп=mgh

[Пружина]
Eп=kx2/2

E=Ek+Eп=const

E=E2-E1=Aвнеш+Aтр

АБС.УПР.УДАР

m11-m2V2=-m1U1+mU

Ek1+Ek2[до]=Ek1+Ek2[после]

Если
m1=m2,
то V1=U2
V2=U1

АБС.НЕУПР.УДАР

m11-m2V2=(m1+m2)U[m1>m2]

[до]
Ek1+Ek2=Ek1

[после]
Ek2=0.5(m11-m2V2)2/(m1+m2)

Q=
Ek1-Ek2

РАВН.ВРАЩЕНИЕ

an=V2/R=2R=(2/T)2R=(2)2R

ТЯГОТЕНИЕ

G=6.67e-11м3/кгс

G=9.81м/с2

F=Gm1m2/r2

[внутри
З] g=g0r/R3

[сверху]
g=g0R32/(R3+h)2

g0=GMпл/Rпл2

V1косм={g0R}

V2косм=2’V1

СТОЯЧИЕ
МОМЕНТЫ

M=Fd


1 точке] M=0


1 телу] F=0

ВОДИЧКА

pатм=1e5Па

p=Fn/s

p=pатм+gh

pстенки=0.5pдна.ср

[пресс]
F2=F1S2/S1

[сообщ.
cос.]
p1=p2

FA=жgVпогр.части

КОЛЕБАНИЯ

0=2

x=Acos(0t+0)

V=x|;
a=V|

V0=A0;
a0=A02

Ep=kx2/2

E=kA2/2=m02A2/2

МАЯТНИК

T=2/0=2{L/g}

[при
движении] T=2{L/|g-a0|}

[если
есть F]
T=2{L/|g+F/m|}

ПРУЖИНКА

T=2/0=2{m/k}

ГАЗЫ

NA=6.02e23моль-1

[мол.
Объем; н.у.] V0=22.4e-3
м3/моль

[больцмана]
k=1.38e-23Дж/К

[универ.
газ. const]
R=kNA=8.31Дж/мольК

m1мол=/NA

N=NA/m=NA

=m/

[конц.]
n=N/V=NA/

[ср.

скорость] Vкв={3kT/m1}={3RT/}

tноль=2730C=1K

p=nkT

p=nm1Vкв2/3=2n/3

[E
поступ. движ. мол.] =3kT/2=m1Vкв2/2

(p1+p2…)V=(m1/1+m2/2…)RT

ТЕПЛОЁМК.ГАЗОВ

[t’ёмкость]
C=Q/T

[уд.t’ёмк.]
c=C/m

[мол.t’ёмк]
C=C/=c

ЗАРЯДЫ

qe=-qp=1.6e-19Кл

me=9.11e-31кг

mp=1.67e-27кг

0=8.85e-12ф/м

k=(40)-1=9e9м/ф

F=kq1q2/r2

[пов.
плотн. q]
=q/t;Кл/м2

[напр.]
E=F/q

[1заряд]
E=kq/r2

[плоскость]
E=0.5/0

[внутри
сферы] E=0

[вне
сферы] E=kq/r2

ПОТЕНЦИЯ

[1заряд]
=kq/r

[внутри
сферы] =kq/R

[вне
сферы] =kq/r

U=1-2=A12/q


поля] A=qU

E=U/d

Fk=qE

КОНДЕНСАТОР

C=q/;ф

C=40R

E=/(0)

=U=Ed=qd/(0S)=d/(0)

[плоский]
C=0S/d

[послед]
C-1=;q=const;U=

[парал]
C=;q=;U=const

[провод]
W=0.5q=0.5C2=0.5q2/C

[-||-]
W=0.5qU=0.5CU2=0.5q2/C

ЗАКОН
ОМА

I=q/t

I=[S
под
I(t)]

[плотность]
j=I/sпров=|qe|nV

I=U/R

R=элl/s

[послед]
R=;I=const;U=

[парал]
R-1=-1;I=;U=const

I=IAmax+Iш

IAmaxRA=IшRш

[расширь
шкалу A
в n]
Rш=RA/(n-1)

UVmaxRдоб=UдобRV

[расширь
шкалу V
в n]
Rдоб=RV(n-1)

=Aст/q0

I=/(R+r)

[ток
течет +]

ТОК
И ТЕПЛО

A=qU=iUt

Q=A=I2Rt=U2t/r

P=A/t=IU=2R/(R+r)

[полная]
P0=I2(R+r)

[полезная]
Pп=I2R=IU=e2R/(R+r)2

=Pп/P0=R/(R+r)

[при
R=r;=50%]
Pп.max=2/(4r)

ВЫДЕЛЕНИЯ

F=9.65e4Кл.моль

m=kq=kIt

[n-вал.]
k=/(Fn)

ПОЛЯ
МАГНИТОВ

[-магн.прониц.среды]

[H-напр.магн.поля]

0=4e-7Гн/м

B=0H

|FA|=ILBsin(I^B)

|FЛ|=qVBsin(V^B)

[еслиVB,част.дв.по
окр.]
qVB=mV2/2;
T=2R/V=2m/(qB)

[еслиV||B,поле
не действ.]

МАГН.ПОТОК

[N-колво
витков]
=NBSsin(B^S)

инд=-(2-1)/t=-|

Iинд=инд/R=||/(Rt)

q=It=||/R

=инд=BVLsin(V^B)

ДВИЖ.ПРОВОДНИКА

инд=-BVLsin(B^V)

сам=LI

[если
L=const] сам=-/t=-LI/t

W=0.5I=0.5LI2=0.52/L

КОНТУР

Umax=qmax/C

[t=0]
W=CUmax2/2=0.5qmax2/C

[t=T/4]
W=LImax2/2

[t=T/2]
q=qmax;U=Umax;I=0

T=2{LC}

=T-1

q=qmaxsin(t+0)

U=q/C=Umaxsin(t+0)

I=q|

[с-скор.света]
=cT=c/

ПЕРЕМЕННЫЙ
ТОК

=maxsin(t+0)

T=2/

[реактивные]
XL=L;XC=(C)-1

[общее]
Z={R2+(XL-XC)2}

Iэфф=I0/2

Uэфф=U0/2

ОПТИКА

c=3e8м/с

[Vсвета
в вещ-ве] V=c/n

nпадsin(пад)=nпрелsin(прел)

[предел,луч
скользит] sinпр=nпрел/nпад

[опт.сила,дптр]
D=F-1

[d-предмлинза]

[-изобрлинза]

[F-фок.расст]

±d-1±-1=±F-1

[лин.увел]|/d|=A1B1/AB

Dобщ=

studfiles.net