Номер 6, страница 171 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 2. Электрические явления. Параграф 46. Работа и мощность электрического тока. Вопросы после параграфа - номер 6, страница 171.

Условие.

6. Как можно измерить мощность электрического тока?

Решение 1.

Решение 3.

Решение 4.

Мощность электрического тока — это физическая величина, характеризующая скорость, с которой электрическая энергия передается или преобразуется в другие виды энергии (тепловую, световую, механическую) на определенном участке электрической цепи. Мощность определяется как работа, совершаемая электрическим током за единицу времени.

Основная формула для расчета мощности в цепи постоянного тока: $P = U \cdot I$, где $P$ — мощность в ваттах (Вт), $U$ — напряжение на участке цепи в вольтах (В), а $I$ — сила тока в цепи в амперах (А). Исходя из этой формулы и наличия специальных приборов, измерить мощность можно двумя способами: косвенным (расчетным) и прямым.

1. Косвенный способ измерения

Этот способ основан на расчете мощности по результатам измерений напряжения и силы тока. Для этого необходимо использовать два измерительных прибора:
- Амперметр для измерения силы тока $I$. Прибор включается в цепь последовательно с нагрузкой (потребителем), мощность которой измеряется.
- Вольтметр для измерения напряжения $U$. Прибор подключается параллельно нагрузке.

Собрав схему и измерив значения силы тока $I$ и напряжения $U$, мощность вычисляют по формуле $P = U \cdot I$. Точность этого метода зависит от класса точности используемых амперметра и вольтметра, а также от погрешностей, вносимых самими приборами в измеряемую цепь (например, вольтметр потребляет некоторый ток, а на амперметре есть падение напряжения).

2. Прямой способ измерения

Прямое измерение мощности осуществляется с помощью специального прибора — ваттметра. Этот прибор конструктивно объединяет в себе измерительные механизмы амперметра и вольтметра и сразу показывает на шкале или дисплее искомую мощность в ваттах.

Ваттметр имеет две пары зажимов (клемм) для подключения к цепи:
- Токовая обмотка (последовательная катушка) с низким сопротивлением включается в разрыв цепи последовательно с нагрузкой.
- Обмотка напряжения (параллельная катушка) с высоким сопротивлением подключается параллельно нагрузке.

Таким образом, ваттметр одновременно измеряет ток, протекающий через нагрузку, и напряжение на ней, а его внутренний механизм вычисляет их произведение, что и является мощностью. Этот метод является более удобным и точным, особенно в цепях переменного тока, где он автоматически учитывает сдвиг фаз между током и напряжением (косинус фи) для определения активной мощности.

Ответ: Мощность электрического тока можно измерить косвенно, для чего измеряют силу тока амперметром и напряжение вольтметром, а затем вычисляют их произведение ($P=UI$), либо напрямую с помощью ваттметра — прибора, который подключается к цепи и сразу показывает значение мощности.