Формулы по физике 10 класс: работа и мощность тока

Работа электрического тока показывает, какую энергию электрическое поле передаёт потребителям, а мощность характеризует скорость преобразования электрической энергии. В таблице представлены основные формулы для расчёта работы и мощности постоянного электрического тока, а также количества теплоты, выделяемого в проводнике.

Формулы: работа и мощность тока

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Работа электрического тока	A = U·I·t	A — работа электрического тока, Дж U — напряжение на участке цепи, В I — сила электрического тока, А t — время прохождения тока, с
Мощность электрического тока	P = A/t P = U·I	P — мощность электрического тока, Вт A — работа электрического тока, Дж t — время выполнения работы, с U — напряжение на участке цепи, В I — сила электрического тока, А
Мощность электрического тока через сопротивление	P = I²·R P = U²/R	P — мощность электрического тока, Вт I — сила электрического тока, А R — электрическое сопротивление участка цепи, Ом U — напряжение на участке цепи, В
Закон Джоуля — Ленца	Q = I²·R·t	Q — количество теплоты, выделившееся в проводнике, Дж I — сила электрического тока, А R — электрическое сопротивление проводника, Ом t — время прохождения электрического тока, с
Работа электрического тока через сопротивление	A = I²·R·t A = U²·t/R	A — работа электрического тока, Дж I — сила электрического тока, А R — электрическое сопротивление участка цепи, Ом t — время прохождения тока, с U — напряжение на участке цепи, В
Стоимость электрической энергии	C = W·c	C — стоимость потреблённой электрической энергии, руб W — потреблённая электрическая энергия, кВт·ч c — тариф за один киловатт-час электроэнергии, руб/(кВт·ч)

Когда какую формулу применять

Для вычисления работы тока используйте A = U·I·t, если известны напряжение, сила тока и время работы прибора.
Для определения мощности применяйте P = A/t или P = U·I. Если известны сопротивление и сила тока, используйте P = I²·R; если известны напряжение и сопротивление — P = U²/R.
Для расчёта количества теплоты, выделяемого в проводнике при прохождении постоянного тока, используйте закон Джоуля — Ленца: Q = I²·R·t.
При расчётах обязательно переводите величины в СИ: минуты — в секунды, миллиамперы — в амперы, килоджоуль — в джоули. Для бытового учёта электроэнергии используйте киловатт-часы.
Не путайте работу тока A и мощность P: работа измеряется в джоулях, мощность — в ваттах. В формулах с сопротивлением не забывайте возводить силу тока или напряжение в квадрат.

Пример решения задачи

Электрический нагреватель подключён к сети напряжением 220 В. Сила тока в нагревателе равна 5 А. Определите мощность нагревателя.

Дано: U = 220 В; I = 5 А.

Найти: P.

Решение: Используем формулу мощности электрического тока:

P = U·I.

Подставим значения:

P = 220·5 = 1100 Вт.

Ответ: 1100 Вт.