Техника

Проблема с пропорциональностью сопротивления в законе Джоуля-Ленца

Согласно закону Джоуля-Ленца (рис. 1), Работа (т. е. тепло) прямо пропорциональна сопротивлению. Но мы можем заменить ток на напряжение делённое на сопротивление, тогда получим такую формулу (рис. 2), где получается, что работа (тепло) уже обратно пропорциональна сопротивлению. Как так выходит? В чём ошибка?
В первом случае, теплота пропорциональна сопротивлению, если ток вы поддерживаете постоянным. А это не так просто, когда сопротивление цепи изменяется.

Во втором случае, теплота обратно пропорциональна сопротивлению, если постоянным вы поддерживаете напряжение. Это проще. Но это совсем не тот случай, когда вы поддерживаете постоянным ток.

Может быть это всё неочевидно, поскольку формулы относятся к участку цепи, и не дают намёков на процессы, которые происходят в остальной цепи. Но именно для участка цепи они верны, ошибок в них нет.
Ирина Бубнова
Ирина Бубнова
43 324
Лучший ответ
На самом деле всё довольно просто. Работа всегда равна напряжению, умноженному на ток. Если у тебя через цепь протекает заданный ток, то увеличение сопротивления приводит к увеличению напряжения на нём. При ТОМ ЖЕ токе. А значит растёт мощность. Теперь посмотри в случае с напряжением. Рост сопротивления при заданном напряжении приводит к УМЕНЬШЕНИЮ тока, при ТОМ ЖЕ напряжении, отсюда вывод.
Irina Marlamova
Irina Marlamova
97 840
Если вы рассматриваете зависимость тепловыделения от сопротивления, то должны предполагать все остальные величины постоянными. Вы ведь не можете увеличив сопротивление, не уменьшить ток! (первая формула), т. е. прямая зависимость тепла от сопротивления на самом деле не прямя как вам кажется. Для второй формулы аналогичные рассуждения.
Шеин Владимир
Шеин Владимир
69 257
Dimijan Xxx не просто неубедительно, но неверно.
Нет ни какой пропорциональности в формуле. Зависимость квадратичная (квадрат тока, квадрат напряжения). Резистор выступает как токоограничивающий элемент. Пропорциональное увеличение сопротивления приведет к пропорциональному уменьшению тока. Мощность уменьшится по квадрату тока. Формула с напряжением. Объяснение аналогичное из формулы
Q=U*I*t=U*(U/R)*t=(U^2/R)*t
покажи тот закон и поясни. что тебе не понравилось.