Что нужно знать
Работа электрического тока — это физическая величина, характеризующая превращение электрической энергии в другие виды энергии при прохождении тока через проводник. Работа электрического тока обозначается буквой A и измеряется в джоулях (Дж). Её можно вычислить по формуле A = U · I · t, где U — напряжение (В), I — сила тока (А), t — время (с). Мощность электрического тока показывает, какую работу ток совершает за единицу времени, обозначается буквой P и измеряется в ваттах (Вт). Мощность рассчитывается по формуле P = A / t, а также P = U · I. Чем больше напряжение или сила тока при неизменности другой величины, тем больше мощность электрического прибора. Например, электрический чайник мощностью 2000 Вт нагревает воду быстрее, чем чайник мощностью 1000 Вт при сопоставимых условиях. Типичная ошибка учеников — путать работу и мощность: работа характеризует количество переданной энергии, а мощность показывает, насколько быстро эта работа совершается.
Тест: 11 вопросов
Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.
1. Что называют работой электрического тока?
- Силу взаимодействия электрических зарядов
- Физическую величину, показывающую скорость движения электронов
- Физическую величину, характеризующую превращение электрической энергии в другие виды энергии
- Количество электрического заряда, проходящего через проводник за единицу времени
Работа электрического тока характеризует передачу и превращение электрической энергии в другие виды энергии, например тепловую или световую.
2. В каких единицах измеряется работа электрического тока в системе СИ?
- В амперах (А)
- В ваттах (Вт)
- В вольтах (В)
- В джоулях (Дж)
Работа является физической величиной, характеризующей переданную энергию, поэтому в системе СИ она измеряется в джоулях.
3. Какой формулой можно вычислить работу электрического тока, если известны напряжение, сила тока и время?
- A = U · I · t
- A = U · I / t
- A = I · t / U
- A = U / I
Работа электрического тока равна произведению напряжения, силы тока и времени: A = U · I · t.
4. Что показывает мощность электрического тока?
- Как долго электрический прибор может работать без выключения
- Какую работу электрический ток совершает за единицу времени
- Какое напряжение возникает на концах проводника
- Какой электрический заряд проходит через проводник
Мощность характеризует скорость совершения работы или передачи электрической энергии. Она равна отношению работы ко времени.
5. В каких единицах измеряется мощность электрического тока?
- В омах (Ом)
- В джоулях (Дж)
- В ваттах (Вт)
- В кулонах (Кл)
Единица мощности в системе СИ — ватт. Один ватт равен одному джоулю работы за одну секунду.
6. Как изменится мощность электрического прибора, если напряжение увеличить в 2 раза, а силу тока оставить неизменной?
- Увеличится в 4 раза
- Не изменится
- Уменьшится в 2 раза
- Увеличится в 2 раза
Мощность определяется формулой P = U · I. При неизменной силе тока увеличение напряжения в 2 раза приводит к увеличению мощности в 2 раза.
7. Почему электрическая лампа накаливания светится при прохождении через неё тока?
- Потому что её нить накаливания нагревается и начинает излучать свет
- Потому что электрический ток полностью превращается в механическую энергию
- Потому что через лампу проходит только холодный воздух
- Потому что напряжение само по себе создаёт видимое пламя
При прохождении электрического тока нить лампы нагревается до высокой температуры и начинает светиться. Электрическая энергия превращается в тепловую и световую.
8. Электрический прибор подключён к сети напряжением 220 В. Сила тока в нём равна 2 А. Какова мощность прибора?
Используем формулу P = U · I. P = 220 В · 2 А = 440 Вт.
10. Через электрический прибор проходит ток силой 3 А при напряжении 12 В. Какую работу совершит ток за 10 секунд?
Используем формулу A = U · I · t. A = 12 В · 3 А · 10 с = 360 Дж.
11. Электрический двигатель совершил работу 2400 Дж за 20 секунд. Чему равна его мощность?
Используем формулу P = A / t. P = 2400 Дж / 20 с = 120 Вт.
12. На электрической лампе указана мощность 60 Вт. Что означает эта надпись?
- Лампа за одну секунду потребляет электрическую энергию 60 Дж
- Лампа за одну секунду пропускает заряд 60 Кл
- Лампа всегда работает при напряжении 60 В
- Лампа совершает работу 60 Дж за одну минуту
Мощность 60 Вт означает, что за каждую секунду работы лампа потребляет 60 Дж электрической энергии и преобразует её в другие виды энергии.