Номер 1, страница 160 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

1. Как, зная напряжение, силу тока и время, рассчитать работу электрического тока?

1. Как, зная напряжение, силу тока и время, рассчитать работу электрического тока?

Работа электрического тока на участке цепи — это физическая величина, равная произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа. Чтобы рассчитать работу электрического тока ($A$), необходимо знать три величины: электрическое напряжение ($U$) на концах участка цепи, силу тока ($I$) в цепи и время ($t$), в течение которого ток проходил по этому участку.

Формула для расчёта работы электрического тока выглядит следующим образом:

$A = U \cdot I \cdot t$

В этой формуле $A$ обозначает работу тока (в Джоулях, Дж), $U$ — напряжение (в Вольтах, В), $I$ — силу тока (в Амперах, А), а $t$ — время (в секундах, с).

Эта формула следует из определения напряжения. Напряжение ($U$) — это работа ($A$), совершаемая электрическим полем при перемещении единичного положительного заряда ($q$), то есть $U = \frac{A}{q}$, откуда $A = U \cdot q$. Сила тока ($I$) определяется как заряд ($q$), проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени ($t$), то есть $I = \frac{q}{t}$, откуда $q = I \cdot t$. Подставив выражение для заряда в формулу для работы, получим итоговую формулу: $A = U \cdot (I \cdot t) = U \cdot I \cdot t$.

Ответ: Работу электрического тока можно рассчитать по формуле $A = U \cdot I \cdot t$, где $A$ — работа, $U$ — напряжение, $I$ — сила тока, $t$ — время.

2. Какие единицы работы электрического тока вы знаете?

Основной единицей измерения работы (и энергии) в Международной системе единиц (СИ) является Джоуль (Дж).

1 Джоуль равен работе, которую совершает электрический ток силой 1 Ампер при напряжении 1 Вольт в течение 1 секунды.

$1 \text{ Дж} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}$

На практике, особенно при измерении расхода электроэнергии в быту и промышленности, часто используются внесистемные единицы, кратные Джоулю. Наиболее распространённой из них является киловатт-час (кВт·ч).

1 киловатт-час — это работа, совершаемая электрическим током мощностью 1 киловатт (1000 Ватт) в течение 1 часа (3600 секунд).

Перевод между киловатт-часами и джоулями:

$1 \text{ кВт·ч} = 1000 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 3 600 000 \text{ Вт·с} = 3 600 000 \text{ Дж} = 3.6 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 3.6 \text{ МДж}$ (мегаджоулей).

Также используются и другие кратные и дольные единицы, такие как миллиджоуль (мДж, $1 \text{ мДж} = 10^{-3} \text{ Дж}$), килоджоуль (кДж, $1 \text{ кДж} = 10^3 \text{ Дж}$), мегаджоуль (МДж, $1 \text{ МДж} = 10^6 \text{ Дж}$) и гигаджоуль (ГДж, $1 \text{ ГДж} = 10^9 \text{ Дж}$).

Ответ: Основная единица работы в СИ — Джоуль (Дж). Также используются внесистемные единицы, например, киловатт-час (кВт·ч), и кратные/дольные единицы: килоджоуль (кДж), мегаджоуль (МДж) и другие.