Номер 1, страница 69, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 63. Мощность электрического тока. Вопросы и задания - номер 1, страница 69.

Условие.

1. Как вычислить мощность электрического тока?

Решение.

Мощность электрического тока — это физическая величина, которая характеризует скорость совершения работы электрическим током. Она показывает, какое количество электрической энергии преобразуется в другие виды энергии (например, в тепловую, световую или механическую) за единицу времени. В международной системе единиц (СИ) мощность измеряется в ваттах (Вт).

Существует несколько способов вычислить мощность электрического тока, и выбор конкретной формулы зависит от того, какие параметры электрической цепи известны.

Основная формула мощности

Мощность тока на участке цепи равна произведению электрического напряжения на этом участке на силу тока.

$P = U \cdot I$

где:
$\text{P}$ — мощность, измеряемая в ваттах (Вт),
$\text{U}$ — напряжение на концах участка, измеряемое в вольтах (В),
$\text{I}$ — сила тока, протекающего по участку, измеряемая в амперах (А).

Формулы, производные от закона Ома

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), можно получить ещё две эквивалентные формулы для расчёта мощности.

1. Если известны сила тока и сопротивление

Если в основной формуле $P = U \cdot I$ заменить напряжение $\text{U}$ его выражением из закона Ома ($U = I \cdot R$), то получится формула для расчёта мощности через силу тока и сопротивление:

$P = (I \cdot R) \cdot I = I^2 \cdot R$

Эта формула особенно полезна при расчёте тепловой мощности, выделяемой на резисторе (сопротивлении), и является математическим выражением закона Джоуля — Ленца.

2. Если известны напряжение и сопротивление

Если из закона Ома выразить силу тока ($I = U/R$) и подставить это выражение в основную формулу $P = U \cdot I$, то получим формулу для расчёта мощности через напряжение и сопротивление:

$P = U \cdot \frac{U}{R} = \frac{U^2}{R}$

Эта формула удобна, когда известны напряжение на потребителе и его сопротивление.

Ответ: Мощность электрического тока можно вычислить по одной из трёх основных формул, в зависимости от известных данных:
1. Через напряжение ($\text{U}$) и силу тока ($\text{I}$): $P = U \cdot I$.
2. Через силу тока ($\text{I}$) и сопротивление ($\text{R}$): $P = I^2 \cdot R$.
3. Через напряжение ($\text{U}$) и сопротивление ($\text{R}$): $P = \frac{U^2}{R}$.