Номер 1, страница 171 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 2. Электрические явления. Параграф 46. Работа и мощность электрического тока. Вопросы после параграфа - номер 1, страница 171.

Условие.

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

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

1. Как, зная напряжение, силу тока и время, рассчитать работу электрического тока?
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа. Чтобы рассчитать работу электрического тока, нужно использовать следующую формулу:
$A = U \cdot I \cdot t$
где:
A – работа электрического тока;
U – напряжение на концах участка цепи;
I – сила тока в цепи;
t – время прохождения тока.
Эта формула является следствием определений напряжения ($U = A/q$, где $q$ — это заряд, перенесенный через поперечное сечение проводника) и силы тока ($I = q/t$). Если из формулы для силы тока выразить заряд ($q = I \cdot t$) и подставить его в формулу для напряжения, получим $U = A/(I \cdot t)$, из чего следует, что $A = U \cdot I \cdot t$.
Ответ: Работу электрического тока ($A$) можно рассчитать, умножив напряжение ($U$) на силу тока ($I$) и на время ($t$), в течение которого протекал ток, по формуле $A = U \cdot I \cdot t$.

2. Какие единицы работы электрического тока вы знаете?
В Международной системе единиц (СИ) работа электрического тока, как и любой другой вид работы или энергии, измеряется в джоулях (Дж).
Из формулы $A = U \cdot I \cdot t$ следует, что 1 джоуль равен работе, совершаемой током силой 1 ампер при напряжении 1 вольт в течение 1 секунды:
$1 \text{ Дж} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}$
Так как мощность тока ($P$) равна произведению напряжения на силу тока ($P = U \cdot I$) и измеряется в ваттах (Вт), формулу работы можно записать как $A = P \cdot t$. Отсюда следует, что 1 джоуль также равен 1 ватт-секунде:
$1 \text{ Дж} = 1 \text{ Вт} \cdot \text{с}$
На практике, особенно при расчетах за потребленную электроэнергию, часто используют внесистемные единицы работы:
- Ватт-час (Вт·ч). $1 \text{ Вт·ч} = 1 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 3600 \text{ Дж}$.
- Киловатт-час (кВт·ч). Эта единица используется в бытовых и промышленных электросчетчиках. $1 \text{ кВт·ч} = 1000 \text{ Вт·ч} = 1000 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 3\,600\,000 \text{ Дж} = 3,6 \cdot 10^6 \text{ Дж}$.
В атомной и ядерной физике используется очень малая единица энергии — электронвольт (эВ).
Ответ: Основной единицей работы электрического тока в системе СИ является джоуль (Дж). На практике также широко используются внесистемные единицы: ватт-час (Вт·ч) и киловатт-час (кВт·ч).