§ 41. Робота й потужність електричного струму.

Тут ти дізнаєшся, що електричний струм може виконувати роботу, яку можна розрахувати, знаючи основні фізичні величини, що характеризують електричний струм.

Розглянуті раніше дії електричного струму свідчать, що електричний струм вносить певні зміни у навколишньому просторі, взаємодіючи з різними фізичними тілами. Для цього і подібних випадків кажуть, що електричний струм виконує роботу.

З твердженням, що електричний струм може виконувати роботу ми зустрічалися, коли знайомилися з фізичною величиною, яка називається елек-

Звідси А — U q. А якщо врахувати, що

<7 = Ш,

то A= UI ■ At.

Робота, яку виконує електричний струм, пропорціональна напрузі, силі струму і часу проходження струму.

Для вимірювання роботи електричного струму застосовують лічильники, які реагують на напругу і силу струму в колі і показують значення роботи, виконаної струмом.

На мал. 126 показано один з таких лічильників, які встановлюються в кожному помешканні, де використовується електрична енергія. Такі лічильники, як правило, показують значення виконаної роботи у несистемних одиницях — кіловат-годинах (кВт-год). Це робота, яка виконується в колі протягом однієї години, якщо потужність струму в колі дорівнює одному кіловату (1 кВт). Виражену таким чином потужність можна виразити в системі СІ:

1 кВт-год - 1 000 Bt · 3600 с -

- 3600000 Дж — 3,6 МДж.

З попереднього класу ти знаєш, що коли деякий об’єкт може виконувати роботу, то називають його потужність.

За означенням потужність дорівнює роботі, яка виконується за одиницю часу:

Тоді для електричного струму потужність

(Фізики звикли потужність електричного струму позначати буквою Р, щоб відрізнити її від механічної потужності N).

Потужність електричного струму вимірюють у ватах. Потужність 1 ват має електричний струм в 1 А, який проходить в колі при напрузі 1 В.

1 ват - 1 Вт - I В -1 А.

Існують кратні і дробові одиниці потужності:

1 міліват — 1 мВт — 0,001 Вт = I O'* Вт;

I кіловат - 1 кВт - 1000 Вт - IO³ Вт;

1 мегават - 1 МВт -1 000 000 Вт - IO³ Вт.

Для вимірювання потужності використовують прилади, які називають ватметрами, тобто тими, що вимірюють «вати». Відмітною ознакою цих приладів є буква W на шкалі чи корпусі (мал.

127).

Завдання додому.

Задана. Яку роботу виконує протягом години електричний струм у лампочці ліхтарика, яка при напрузі 3*5 В споживає від джерела струму 0,2Н ΑΊ

Розв’язання.

Для розрахунку роботи, чого вимагає задача, потрібно скористатися формулою для розрахунку роботи електричного струму: A= UlAt. Підставивши у формулу значення усіх даних в умові величин, отримаємо:

A= 3,5 В · 0,28 А · 3600 с - 3528 Дж.

Відповідь: 3528 Лж.

Робота електричного струму.

За поданими в таблиці даними склади задачі, розв’яжи і заповни порожні клітинки.

Вправи.

Яку енергію спожила електрична лампочка, увімкнута на 10 хв в електромережу напругою 220 В, якщо сила струму була в лампі 0,5 А?(66 кДж).

За напруги 220 В електричною лампою за 0,5 хв спожито енергію 990 Дж. Яка була сила струму у лампі?(0,05 А).

Потужність електродвигуна 6 кВт, сила струму в двигуні 12 А. Яка напруга на клемах двигуна?(500 В).

Який опір електричної лампочки, на цоколі якої написано 100 Вт; 220 В?(1936 Ом).

У паспорті швейної машини написано 220 В, 0,5 А. Яка потужність її електродвигуна?(110 Вт).

Прочитай і з’ясуй, що ти знаєш.

1.    Які величини потрібно знати, щоб розрахувати значення роботи електричного струму?

2.    Як розраховується робота?

3.    Які одиниці роботи електричного струму?

4.    Які прилади вимірюють роботу електричного струму?

5.    Яка несистемна одиниця використовується при вимірюванні роботи електричного струму?

6.    За якими величинами розраховують потужність електричного струму?

7.    Які одиниці потужності електричного струму?

8.    Які прилади вимірюють потужність електричного струму?

9.    Які величини потрібні для розрахунку значення потужності електричного струму?

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Савченко