Номер 2, страница 43, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 73. Конденсаторы. Повторим изученное - номер 2, страница 43.

Условие.

• Что такое энергия электрического тока?

Решение.

Энергия электрического тока — это физическая величина, которая характеризует работу, совершаемую электрическим полем при упорядоченном движении заряженных частиц по проводнику за определённый промежуток времени. Эта работа приводит к преобразованию электрической энергии в другие виды: тепловую, световую, механическую и т.д.

Когда электрический заряд $\text{q}$ проходит через участок цепи, к которому приложено напряжение $\text{U}$, электрическое поле совершает работу $\text{A}$. Эта работа и есть энергия, переданная током этому участку цепи. Она вычисляется по формуле:

$A = q \cdot U$

Сила тока $\text{I}$ определяется как заряд $\text{q}$, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени $\text{t}$:

$I = \frac{q}{t}$

Отсюда можно выразить заряд: $q = I \cdot t$.

Подставив это выражение в формулу для работы, получим основную формулу для расчёта энергии (или работы) электрического тока:

$A = U \cdot I \cdot t$

где:

• $\text{A}$ — работа (энергия) тока, измеряемая в Джоулях (Дж),
• $\text{U}$ — напряжение на участке цепи, измеряемое в Вольтах (В),
• $\text{I}$ — сила тока в цепи, измеряемая в Амперах (А),
• $\text{t}$ — время протекания тока, измеряемое в секундах (с).

Используя закон Ома для участка цепи ($U = I \cdot R$), можно получить две другие формы этой формулы, которые часто применяются для расчёта количества теплоты, выделяемой проводником (закон Джоуля-Ленца):

$A = I^2 \cdot R \cdot t$

$A = \frac{U^2}{R} \cdot t$

Ответ: Энергия электрического тока — это работа, которую совершают силы электрического поля при перемещении электрических зарядов по проводнику. Она равна произведению напряжения на участке цепи, силы тока и времени, в течение которого ток протекал через этот участок: $A = U \cdot I \cdot t$. В системе СИ измеряется в джоулях (Дж).