Question

ゲスト

物理のエッセンス 電磁気 100ページ
エネルギー保存則よりＰ（仕事率）はジュール熱に等しい（外力の仕事分だけジュール熱が発生する）。
Ｐ＝ＲＩ^２

教えて欲しいところ
エネルギー保存則というのは「電池のした仕事＋外力の下仕事＝静電エネルギーの変化＋ジュール熱」ですね。この電磁誘導の問題では電池とコンデンサーがないから電池のした仕事と静電エネルギーはないはずだと思っています。そうだったら仕事率じゃなくて外力のした仕事＝ジュール熱になるんじゃないですか？

Answer 1

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ユイ

この場合、単位時間あたりに発生するジュール熱を考えています。
まず、外力の仕事率は「外力が単位時間あたりにする仕事」と言い換えることができます。一方、単位時間あたりに発生するジュール熱はQ=RI^2×1です。こうすると、外力のした仕事＝ジュール熱というエネルギー保存則をもとに、P=RI^2という式が導けます。

ゲスト

わかりました！単位時間あたりの仕事=単位時間あたりのジュール熱ってことですね。
もう一つ質問がありますが、どうして単位時間あたりのジュール熱はRI^2×1となりますか？1で割るのでは？

ユイ

教科書などを見直してみてください。ジュールの法則の公式として載っていると思います。物理のエッセンスであれば81ページです。
t秒間に発生するジュール熱はQ=IR^2tというものです。

ゲスト

確かに書いてありますね。教えてくださってありがとうございます！

ユイ

いえいえ、理解していただけてよかったです！
こちらこそ勉強になりました。ありがとうございました！