Номер 4, страница 171 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Мощность электрического тока — это физическая величина, характеризующая скорость, с которой электрическая энергия передается или преобразуется в другие формы энергии (например, в тепловую, световую, механическую) в электрической цепи. Единицей измерения мощности в Международной системе единиц (СИ) является ватт (Вт).

Для расчета мощности электрического тока используются несколько взаимосвязанных формул. Выбор конкретной формулы зависит от того, какие параметры электрической цепи известны.

Основная формула для расчета мощности связывает мощность ($P$) с напряжением ($U$) и силой тока ($I$). Мощность прямо пропорциональна произведению напряжения на концах участка цепи и силы тока, протекающего через этот участок:$P = U \cdot I$
где $P$ — мощность в ваттах (Вт), $U$ — напряжение в вольтах (В), $I$ — сила тока в амперах (А).

Используя закон Ома для участка цепи, который устанавливает связь между напряжением, силой тока и сопротивлением ($U = I \cdot R$), можно получить еще две производные формулы.

Если в основной формуле заменить напряжение $U$ его выражением из закона Ома ($I \cdot R$), то получим формулу для расчета мощности, когда известны сила тока и сопротивление:$P = (I \cdot R) \cdot I = I^2 \cdot R$
Эта формула особенно удобна при расчете тепловой мощности, выделяемой на проводнике (закон Джоуля-Ленца). Здесь $R$ — сопротивление в омах (Ом).

Если же в основной формуле заменить силу тока $I$ ее выражением из закона Ома ($I = U/R$), то получим формулу для расчета мощности, когда известны напряжение и сопротивление:$P = U \cdot \frac{U}{R} = \frac{U^2}{R}$
Эта формула часто используется при расчетах в бытовых электросетях, где напряжение является известной и постоянной величиной.

Кроме того, мощность можно определить через работу электрического тока ($A$) и время ($t$), в течение которого эта работа была совершена, так как мощность по определению есть скорость выполнения работы:$P = \frac{A}{t}$
где $A$ — работа или энергия в джоулях (Дж), а $t$ — время в секундах (с).

Ответ: Мощность электрического тока ($P$) можно рассчитать, используя одну из следующих формул, в зависимости от известных величин:
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 ($R$): $P = \frac{U^2}{R}$.
4. Через работу тока ($A$) и время ($t$): $P = \frac{A}{t}$.