Ома (U=RI) имеем
Таким образом, мы получили закон Джоуля — Ленца теоретическим путем, вычислив работу электрического тока. Еще раз обращаем внимание на то, что работа тока полностью переходит в теплоту только в случае неподвижных проводников первого рода. Если проходящий ток, кроме нагревания, совершает механическую работу (мотор), то работа, совершенная током (A=UIt), лишь частично переходит в теплоту Q, частично же расходуется на совершение внешней работы (мотор). В этих случаях А больше Q, и связь между U, R и I выражается более сложно, чем в случае неподвижных металлических проводов (надо, например, учитывать влияние электромагнитной индукции в движущихся проводах, гл. XV), причем величина RI составляет лишь часть всей величины U. Таким образом, формула Q=RI2t, выражающая закон Джоуля — Ленца, пригодна для вычисления количества теплоты, выделенного током, во всех случаях. Применение же выражения A=UIt, дающего работу тока, для оценки выделяющейся в проводах теплоты возможно только в тех случаях, когда вся эта работа переходит в теплоту, т. е. когда на рассматриваемом участке цепи происходит нагревание, но не работают моторы и не идут иные процессы, сопровождающиеся совершением работы.
§ 58. Мощность электрического тока. Зная работу, совершаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу времени. Из формулы A=UIt, определяющей работу постоянного тока, следует, что мощность его
(58.1)
Таким образом, мощность постоянного тока на любом участке цепи выражается произведением силы тока на напряжение между концами участка.
Нередко говорят о мощности электрического тока, потребляемой из сети, желая этим выразить мысль, что при помощи электрического тока («за счет тока») совершается работа моторов, нагреваются плитки и т. д. В соответствии с этим на приборах нередко обозначается их мощность, т. е. мощность тока, необходимая для нормального действия этих
132
приборов. Так, например, 220-вольтовая электроплитка мощности 500 Вт есть плитка, для нормальной работы которой требуется ток около 2,3 А при напряжении 220 В (так как 2,3 А•220 В ?500 Вт). далее