Номер 2, страница 65, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 62. Работа электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Вопросы и задания - номер 2, страница 65.

Условие.

2. Как вычислить работу электрического тока?

Решение.

Работу электрического тока ($\text{A}$) на участке цепи можно вычислить несколькими способами, в зависимости от того, какие электрические величины известны. Работа измеряется в Джоулях (Дж).

В основе всех расчетов лежат три ключевые величины: напряжение ($\text{U}$ в Вольтах), сила тока ($\text{I}$ в Амперах) и время ($\text{t}$ в секундах).

Через напряжение, силу тока и время
Это основная и наиболее фундаментальная формула для расчета работы электрического тока. Она напрямую следует из определения электрического напряжения как работы по перемещению единичного заряда ($U = A/q$).
Формула: $A = U \cdot I \cdot t$
Она используется, когда известны напряжение на участке цепи, сила тока, протекающего через него, и время работы.
Ответ: Работа тока вычисляется как произведение напряжения, силы тока и времени: $A = U \cdot I \cdot t$.

Через силу тока, сопротивление и время
Эта формула выводится из основной с помощью закона Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$). Она удобна, когда напряжение неизвестно, но известны сила тока и сопротивление ($\text{R}$ в Омах).
$A = (I \cdot R) \cdot I \cdot t = I^2 \cdot R \cdot t$
Эта формула также известна как закон Джоуля-Ленца, который определяет количество теплоты, выделяемое проводником при прохождении через него тока.
Ответ: Работа тока вычисляется как произведение квадрата силы тока, сопротивления и времени: $A = I^2 \cdot R \cdot t$.

Через напряжение, сопротивление и время
Данная формула также является следствием основной и закона Ома ($I = U/R$). Она применяется, когда известны напряжение и сопротивление, но неизвестна сила тока.
$A = U \cdot \frac{U}{R} \cdot t = \frac{U^2}{R} \cdot t$
Эта формула особенно полезна при расчетах для цепей с параллельно соединенными потребителями, так как напряжение на них одинаково.
Ответ: Работа тока вычисляется как отношение квадрата напряжения к сопротивлению, умноженное на время: $A = \frac{U^2}{R} \cdot t$.

Через мощность и время
Работа тока тесно связана с электрической мощностью ($\text{P}$ в Ваттах). Мощность — это скорость совершения работы ($P = A/t$). Соответственно, зная мощность и время, можно легко найти работу.
Формула: $A = P \cdot t$
Мощность, в свою очередь, может быть найдена по любой из формул: $P = U \cdot I$, $P = I^2 \cdot R$ или $P = \frac{U^2}{R}$. Этот способ часто используется на практике, например, при расчете потребления электроэнергии бытовыми приборами, мощность которых указана в паспорте.
Ответ: Работа тока вычисляется как произведение мощности на время: $A = P \cdot t$.