Работа электрического тока
Работа электрического тока показывает, какую энергию электрический ток передал прибору за определённое время. Её находят через мощность, а также через напряжение, силу тока и время.
Чтобы применять формулы, полезно знать электрическую мощность: она показывает, как быстро совершается работа тока. Если мощность постоянна, работа прямо пропорциональна времени работы прибора.
Формулы работы тока
Здесь \(P\) — мощность прибора, \(t\) — время его работы, \(U\) — напряжение на участке цепи, \(I\) — сила тока. Если известны напряжение, сила тока и время, используют формулу \(A=UIt\). Из неё можно выразить любую величину: например, \(t=\frac{A}{UI}\) немесе \(I=\frac{A}{Ut}\).
Перед расчётом все значения переводят в единицы СИ: время — в секунды, напряжение — в вольты, силу тока — в амперы, мощность — в ватты. Тогда результат работы получится в джоулях. Работа тока связана с понятием электрической энергии: в простых задачах энергия, переданная прибору, численно равна работе тока.
Лампа мощностью \(60\ \text{Вт}\) работает \(5\ \text{мин} = 300\ \text{с}\). Работа тока: \(A=Pt=60\cdot300=18\,000\ \text{Дж}\), или \(18\ \text{кДж}\).
Мощность и работа — разные величины. Мощность показывает работу за единицу времени и измеряется в ваттах, а работа показывает общий результат за всё время и измеряется в джоулях. Поэтому нельзя подставлять время в минутах без перевода в секунды.
Какую работу совершает ток в приборе мощностью \(100\ \text{Вт}\) за \(2\ \text{мин}\)?
Главное
- Работа тока — энергия, переданная прибору; единица СИ — джоуль.
- При постоянной мощности \(A=Pt\), а через напряжение и силу тока — \(A=UIt\).
- Перед вычислением переводите время в секунды и различайте работу и мощность.