Номер 5, страница 171 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 46. Работа и мощность электрического тока. Глава 2. Электрические явления - номер 5, страница 171.

5. Какова единица мощности электрического тока?

4. Как рассчитать мощность электрического тока?

Мощность электрического тока — это физическая величина, которая показывает, какую работу совершает электрический ток за единицу времени. Иными словами, это скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии (тепловую, световую, механическую). Мощность обозначается буквой $P$.

Основная формула для расчета мощности связывает ее с напряжением ($U$) и силой тока ($I$) на участке цепи:

$P = U \cdot I$

В этой формуле: $P$ — это мощность в ваттах (Вт), $U$ — напряжение в вольтах (В), а $I$ — сила тока в амперах (А).

Если также известно сопротивление участка цепи ($R$), то, используя закон Ома ($U = I \cdot R$), можно получить две другие полезные формулы. Подставив выражение для напряжения в основную формулу, получим мощность через ток и сопротивление:

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

А если из закона Ома выразить силу тока ($I = U/R$) и подставить в основную формулу, получим мощность через напряжение и сопротивление:

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

Выбор формулы зависит от того, какие из трех величин (напряжение, сила тока, сопротивление) известны.

Ответ: Мощность электрического тока можно рассчитать по одной из трех формул: $P = U \cdot I$, $P = I^2 \cdot R$ или $P = \frac{U^2}{R}$, где $P$ - мощность, $U$ - напряжение, $I$ - сила тока, $R$ - сопротивление.

5. Какова единица мощности электрического тока?

Единицей измерения мощности в Международной системе единиц (СИ) является ватт. Русское обозначение — Вт, а международное — W. Эта единица названа в честь шотландского изобретателя Джеймса Уатта (Ватта), внесшего большой вклад в развитие техники.

По определению, 1 ватт — это мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа, равная 1 джоулю. Математически это выражается как:

$1 \text{ Вт} = 1 \frac{\text{Дж}}{\text{с}}$

В области электротехники мощность в 1 ватт соответствует мощности постоянного электрического тока силой 1 ампер при напряжении 1 вольт.

$1 \text{ Вт} = 1 \text{ В} \cdot 1 \text{ А}$

В быту и промышленности часто используются более крупные, кратные единицы мощности: киловатт ($1 \text{ кВт} = 1000 \text{ Вт}$) и мегаватт ($1 \text{ МВт} = 1\;000\;000 \text{ Вт}$).

Ответ: Единица мощности электрического тока в системе СИ — ватт (Вт).

6. Как можно измерить мощность?

Измерить мощность электрического тока можно двумя способами: косвенным (расчетным) и прямым (приборным).

Косвенный способ заключается в измерении силы тока и напряжения с помощью отдельных приборов с последующим вычислением мощности. Для этого в электрическую цепь последовательно с нагрузкой включают амперметр (для измерения силы тока $I$), а параллельно нагрузке подключают вольтметр (для измерения напряжения $U$). Получив показания приборов, мощность находят по формуле $P = U \cdot I$. Этот метод удобен, когда нет специального прибора для измерения мощности.

Прямой способ предполагает использование специального измерительного прибора — ваттметра. Ваттметр сконструирован так, что он одновременно учитывает и силу тока, и напряжение в цепи, и сразу показывает на своей шкале или дисплее готовое значение мощности в ваттах. Для подключения ваттметр имеет две пары клемм: токовую обмотку, которая включается в цепь последовательно, и обмотку напряжения, которая подключается параллельно нагрузке.

Ответ: Мощность можно измерить косвенно, измерив силу тока амперметром и напряжение вольтметром и вычислив их произведение ($P = U \cdot I$), либо напрямую с помощью специального прибора — ваттметра.