Номер 4, страница 160 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Решение

Мощность электрического тока — это физическая величина, которая показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении зарядов за единицу времени. Иными словами, это скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии (например, в тепловую, световую или механическую). В Международной системе единиц (СИ) мощность измеряется в ваттах (Вт).

Для расчёта мощности электрического тока на участке цепи используются три основные формулы. Выбор конкретной формулы зависит от того, какие электрические характеристики этого участка известны.

1. Расчёт по напряжению и силе тока

Это фундаментальная формула для расчёта мощности. Мощность $P$ прямо пропорциональна напряжению $U$ на концах участка цепи и силе тока $I$, протекающего через него.

$P = U \cdot I$

где:

• $P$ — мощность (Ватт, Вт),

• $U$ — напряжение (Вольт, В),

• $I$ — сила тока (Ампер, А).

2. Расчёт по силе тока и сопротивлению

Эту формулу можно получить, используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$). Если подставить выражение для напряжения в основную формулу мощности, получим:

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

Эта формула особенно удобна, когда известен ток, проходящий через проводник, и его сопротивление $R$. Например, её используют для расчёта количества теплоты, выделяемой проводником (согласно закону Джоуля-Ленца).

где:

• $R$ — сопротивление (Ом, Ом).

3. Расчёт по напряжению и сопротивлению

Аналогично, из закона Ома можно выразить силу тока ($I = \frac{U}{R}$). Подставив это выражение в основную формулу, получим:

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

Эта формула используется, когда известно напряжение, приложенное к участку цепи, и его сопротивление.

Таким образом, зная любые два из трёх параметров — напряжение, силу тока и сопротивление — всегда можно вычислить мощность электрического тока.

Ответ:

Мощность электрического тока можно рассчитать по одной из трёх формул, в зависимости от известных данных:

1. Через напряжение $U$ и силу тока $I$: $P = U \cdot I$.

2. Через силу тока $I$ и сопротивление $R$: $P = I^2 \cdot R$.

3. Через напряжение $U$ и сопротивление $R$: $P = \frac{U^2}{R}$.