Электрическая мощность
Электрическая мощность показывает, с какой скоростью электрический ток совершает работу и передаёт энергию. Она зависит от силы тока, напряжения и сопротивления участка цепи.
Чтобы применять формулы, важно различать величины: сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени, а напряжение характеризует работу по перемещению единичного заряда. Связь между ними и сопротивлением устанавливает закон Ома для участка цепи.
Формулы мощности
Если известны сила тока и сопротивление, подставляют \(U=IR\) из закона Ома. Если известны напряжение и сопротивление, используют \(I=\frac{U}{R}\).
Лампа подключена к напряжению \(U=220\,\text{В}\) и потребляет ток \(I=0{,}5\,\text{А}\). Её мощность: \(P=UI=220\cdot0{,}5=110\,\text{Вт}\). Именно такую мощность указывают на упаковке или корпусе прибора; подробнее о таких обозначениях — в статье номинальная мощность электроприбора.
Мощность измеряют в ваттах и характеризуют скорость передачи энергии. Энергия или работа измеряется в джоулях и зависит ещё от времени: \(A=Pt\). Поэтому прибор мощностью \(100\,\text{Вт}\) за \(10\,\text{с}\) передаст энергию \(1000\,\text{Дж}\).
Какова мощность участка цепи при \(U=12\,\text{В}\) и \(I=2\,\text{А}\)?
Для нескольких потребителей общая мощность равна сумме их мощностей. В задачах на передачу энергии и выбор нагрузки полезно также знать условие максимальной мощности нагрузки. Вывод основных соотношений собран в статье формула электрической мощности.
Главное
- Мощность — это скорость совершения работы или передачи энергии; единица СИ — ватт.
- Основная формула: \(P=UI\). По закону Ома: \(P=I^2R\) и \(P=\frac{U^2}{R}\).
- Мощность не равна энергии: энергия определяется как \(A=Pt\).