§ 34. Потужність електричного струму

В колбі або цоколі електричної лампи, корпусі багатьох побутових електроприладів, в інструкціях до них ви побачите написи: «220 В; 60 Вт», «потужність електричної праски 1,2 кВт» тощо. Як ви пам’ятаєте з механіки, у ватах вимірюють потужність, отже, мова йде про потужність електричного струму.

Потужність електричного струму — фізична величина, що характеризує здатність електричного струму виконувати певну роботу за одиницю часу.

Потужність електричного струму позначають великою латинською літерою Р. Якщо робота електричного струму А виконана протягом часу t, то потужність електричного струму P визначатиметься за формулою:

Скориставшись співвідношенням А = UIl, надамо формулі для потужності електричного струму такого виду:

P-UL

Потужність електричного струму визначається добутком напруги на кінцях ділянки кола і сили струму в цій ділянці.

Одиницею потужності електричного струму є один ват (1 Вт). З формули для потужності випливає, що 1 Вт - I В * I А - I В * А.

Використовують також кратні одиниці потужності: гектоват (гВт), кіловат (кВт), мегават (МВт), гігават (ГВт).

1 гВт = 100 Вт;    1 МВт = I 000 000 Вт;

1 кВт = 1000 Вт;    1 ГВт = 1 000 000 000 Вт.

Щоб виміряти потужність електричного струму в колі, потрібні вольтметр і амперметр. Використовують також спеціальний прилад - ватметр, яким можна безпосередньо виміряти потужність електричного струму в колі. На малюнку 191 наведено шкалу такого приладу.

У таблиці 12 подано значення потужності деяких електроприладів - споживачів електричного струму.

Потужність деяких електричних приладів    Таблиця 12

Більшість побутових приладів розраховано на напругу 220 В, але на різну силу струму. Отже, потужність споживачів електроенергії різна, тому й однакову роботу вони виконують за різний час.

З визначення потужності електричного струму випливає формула для підрахунку електричної енергії, або роботи А:

А = Pt,

де P - потужність електричного струму; t час проходження струму.

Робота електричного струму визначається добутком потужності електричного струму і часу споживання струму.

З формули для роботи випливає ще один вираз для одиниці роботи електричного струму: 1 Дж = 1Вт*1с=1Вт*с.

Якщо електрична лампа потужністю 100 Вт світитиме впродовж 10 год, то робота електричного струму дорівнюватиме:

А = 100 Bt · 36 000 с = 3 600 000 Дж = 3600 кДж = 3,6 МДж.

Таке значення роботи електричного струму називають кіловат-годиною і позначають 1 кВт · год.

1 кВт ♦ год = 3 600 000 Дж - 3600 кДж = 3,6 МДж.

Покази електричного лічильника, що вимірює спожиту приладами у квартирі електричну енергію (роботу електричного струму), виражено саме в кіловат-годинах.

Механічну роботу 3600 кДж людина може виконати, якщо, наприклад, мішок масою 50 кг підніме сходами на висоту понад 7 км. А на тепловій електростанції, щоб виробити 1 кВт · год, потрібно спалити всього 330 г вугілля.

У таблиці 13 наведено види робіт, на виконання кожної з яких затрачено 1 кВт · год енергії.

Одна кіловат-година електроенергії    Таблиця 13

забезпечує виконання таких робіт

Продовження таблиці 13

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

умов для розв'язування задач зручніше користуватися однією із цих формул?

3. Поясніть, чому зменшується потужність лампи розжарювання, коли її спіраль унаслідок випаровування стає тоншою.

 

Це матеріал з підручника фізика 8 клас Сиротюк