Меню

Работу электрического тока можно рассчитать используя выражение ответ

Работа электрического тока

Изучая применение электрического тока, нужно уметь вычислять количество электроэнергии, которое расходуется на то или иное действие тока. Например, подъём лифта, нагревание чайника и тому подобное. Поэтому выведем формулу для подсчёта работы тока.

В предыдущем параграфе
мы узнали формулу:P = I · U
Однако из 7-го класса мы знаем
другую формулу для мощности:N = A / t

В левых частях этих равенств стоят разные символы, но они обозначают одну и ту же физическую величину – мощность. Следовательно, правые части формул можно приравнять: I · U = A / t . Выразим работу:

A = I · U · t A – работа электрического тока, Дж
I – сила электрического тока, А
U – электрическое напряжение, В
t – время наблюдения, с

По этой формуле вычисляется работа тока или, что то же самое, израсходованная электроэнергия. Поясним, что выделенные нами термины – синонимы.

В момент замыкания цепи электрическое поле источника энергии приводит в движение заряженные частицы в проводнике (электроны и/или ионы), и их энергия возрастает. Сумма энергий всех частиц тела является внутренней энергией тела (см. § 7-д), значит, внутренняя энергия проводника в момент возникновения в нём тока возрастает. Согласно первому закону термодинамики, внутренняя энергия может расходоваться на теплопередачу или совершение работы (см. § 6-з). Но, расходуясь, она постоянно пополняется от источника энергии.

Вспомним, что прохождение тока по проводнику всегда сопровождается действиями тока (см. § 8-з). При этом обязательно происходит превращение электроэнергии в другие виды энергии. Например, внутреннюю (утюг или чайник), механическую (пылесос или вентилятор) и так далее. Поэтому под выражением «ток совершает работу» мы будем понимать превращение электроэнергии в другие виды энергии. В таком смысле работа тока и израсходованная электроэнергия – выражения-синонимы.

Для измерения потреблённой электроэнергии служат специальные измерительные приборы – счётчики электроэнергии.

Для учёта электроэнергии вместо джоуля используется более крупная единица – киловатт-час (обозначение: 1 кВт·ч). Например, счётчик на рисунке показывает значение 254,7 кВт·ч. Это может означать, что за всё время учёта потребитель мощностью 254,7 кВт работал 1 час или что потребитель мощностью 2547 Вт работал 100 часов (и так далее, соблюдая пропорцию).

Найдём связь киловатт-часа с более привычной нам единицей для измерения работы – джоулем.

1 кВт · ч = 1000 Вт · 60 мин =
= 1000 Дж/с · 3600 с = 3 600 000 (Дж/с)·с =
= 3 600 000 Дж = 3,6 МДж

Итак, 1 кВт·ч = 3,6 МДж.

Примечание. Формула для работы тока A = I·U·t поможет выяснить физический смысл электрического напряжения. Выразим его:

U = A Следовательно, 1 В = 1 Дж
I·t А·с

Отсюда видно, что 1 вольт – это такое напряжение, при котором ток силой 1 ампер способен за 1 секунду производить 1 джоуль работы. Другими словами, электрическое напряжение показывает работу, которую ежесекундно совершают силы электрического поля для поддержания в цепи тока силой 1 ампер.

Кроме того, из формулы I = q / t (см. § 9-б) следует: q = I · t. Тогда:

U = A Следовательно, 1 В = 1 Дж
q Кл

Исходя из этой формулы, 1 вольт может рассматриваться и как такое напряжение, при котором работа сил электрического поля при перемещении заряда в 1 Кл будет равна 1 Дж. Обобщённо мы скажем: электрическое напряжение является одной из характеристик электрического поля, перемещающего заряды по проводнику.

Источник

Работу электрического тока можно рассчитать используя выражение ответ

Вопрос по физике:

Работу электрического тока можно рассчитать, используя выражение : 1)IR 2)IUDt 3)IU 4)I^2R

Ответы и объяснения 2

Работа тока P= U * I
u= I*R P= I^2*R
ответ: 3 и 4

Работа Эл. тока расщитывается по формуле u= I*R P= I^2*R ответ 3 и 4

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Читайте также:  Решение задач по 2 закону кирхгофа расчет цепи постоянного тока

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

1. Электрический ток, проходя по цепи, производит разные действия: тепловое, механическое, химическое, магнитное. При этом электрическое поле совершает работу, и электрическая энергия превращается в другие виды энергии: во внутреннюю, механическую, энергию магнитного поля и пр.

Как было показано, напряжение ​ \( (U) \) ​ на участке цепи равно отношению работы ​ \( (F) \) ​, совершаемой при перемещении электрического заряда ​ \( (q) \) ​ на этом участке, к заряду: ​ \( U=A/q \) ​. Отсюда ​ \( A=qU \) ​. Поскольку заряд равен произведению силы тока ​ \( (I) \) ​ и времени ​ \( (t) \) ​ ​ \( q=It \) ​, то ​ \( A=IUt \) ​, т.е. работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершается работа.

Единицей работы является джоуль (1 Дж). Эту единицу можно выразить через электрические единицы:

​ \( [A] \) ​= 1 Дж = 1 В · 1 А · 1 с

Для измерения работы используют три измерительных прибора: амперметр, вольтметр и часы, однако, в реальной жизни для измерения работы электрического тока используют счётчики электрической энергии.

Если нужно найти работу тока, но при этом сила тока или напряжение неизвестны, то можно воспользоваться законом Ома, выразить неизвестные величины и рассчитать работу по формулам: ​ \( A=\fract \) ​ или ​ \( A=I^2Rt \) ​.

2. Мощность электрического тока равна отношению работы ко времени, за которое она совершена: ​ \( P=A/t \) ​ или ​ \( P=IUt/t \) ​; ​ \( P=IU \) ​, т.е. мощность электрического тока равна произведению напряжения и силы тока в цепи.

Единицей мощности является ватт (1 Вт): ​ \( [P]=[I]\cdot[U] \) ​; ​ \( [P] \) ​ = 1 А · 1 В = 1 Вт.

Используя закон Ома, можно получить другие формулы для расчета мощности тока: ​ \( P=\frac;P=I^2R \) ​.

Значение мощности электрического тока в проводнике можно определить с помощью амперметра и вольтметра, измерив соответственно силу тока и напряжение. Можно для измерения мощности использовать специальный прибор, называемый ваттметром, в котором объединены амперметр и вольтметр.

3. При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Это происходит потому, что перемещающиеся под действием электрического поля свободные электроны в металлах и ионы в растворах электролитов сталкиваются с молекулами или атомами проводников и передают им свою энергию. Таким образом, при совершении током работы увеличивается внутренняя энергия проводника, в нём выделяется некоторое количество теплоты, равное работе тока, и проводник нагревается: ​ \( Q=A \) ​ или ​ \( Q=IUt \) ​. Учитывая, что ​ \( U=IR \) ​, ​ \( Q=I^2Rt \) ​.

Количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока но проводнику, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Этот закон называют законом Джоуля-Ленца.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Силу тока в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в нём за единицу времени, при неизменном сопротивлении проводника?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

2. Длину спирали электроплитки уменьшили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в спирали за единицу времени, при неизменном напряжении сети?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

3. Сопротивления резистор ​ \( R_1 \) ​ в четыре раза меньше сопротивления резистора ​ \( R_2 \) ​. Работа тока в резисторе 2

1) в 4 раза больше, чем в резисторе 1
2) в 16 раз больше, чем в резисторе 1
3) в 4 раза меньше, чем в резисторе 1
4) в 16 раз меньше, чем в резисторе 1

Читайте также:  Восстановление аккумуляторов малым током

4. Сопротивление резистора ​ \( R_1 \) ​ в 3 раза больше сопротивления резистора ​ \( R_2 \) ​. Количество теплоты, которое выделится в резисторе 1

1) в 3 раза больше, чем в резисторе 2
2) в 9 раз больше, чем в резисторе 2
3) в 3 раза меньше, чем в резисторе 2
4) в 9 раз меньше, чем в резисторе 2

5. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединенных последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) проволоку заменить на более тонкую железную
2) уменьшить длину проволоки
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) железную проволоку заменить на нихромовую

6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения напряжения на концах двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ​ \( A_1 \) ​ и ​ \( A_2 \) ​ в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ \( A_1=A_2 \) ​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока \( A_1 \) ​ и ​ \( A_2 \) в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ \( A_1=A_2 \) ​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Если в люстре для освещения помещения использовать лампы мощностью 60 и 100 Вт, то

А. Большая сила тока будет в лампе мощностью 100 Вт.
Б. Большее сопротивление имеет лампа мощностью 60 Вт.

Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я)

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

9. Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

1) 36 А
2) 6 А
3) 2,16 А
4) 1,5 А

10. Электрическая плитка при силе тока 5 А потребляет 1000 кДж энергии. Чему равно время прохождения тока по спирали плитки, если её сопротивление 20 Ом?

1) 10000 с
2) 2000 с
3) 10 с
4) 2 с

11. Никелиновую спираль электроплитки заменили на нихромовую такой же длины и площади поперечного сечения. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при включении плитки в электрическую сеть. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) электрическое сопротивление спирали
Б) сила электрического тока в спирали
B) мощность электрического тока, потребляемая плиткой

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

12. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) работа тока
Б) сила тока
B) мощность тока

Часть 2

13. Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Источник



Контрольная работа по теме «Законы постоянного тока»
тест по физике (10 класс)

Контрольная работа по теме «Законы постоянного тока» содержит разноуровненвы задания: задания с выбором ответа, решение расчетных задач.

Скачать:

Вложение Размер
kontrolnaya_rabota_10_klass_po_teme_zakony_postoyannogo_toka.doc 46 КБ

Предварительный просмотр:

Контрольная работа по теме «Законы постоянного тока»

1. Электрический ток — это .

1) направленное движение частиц 2) хаотическое движение заряженных частиц

3) изменение положения одних частиц относительно других

4) направленное движение заряженных частиц

2. За 5 секунд по проводнику при силе тока 0,2 А проходит заряд равный .

1) 0,04 Кл 2) 1 Кл 3) 5,2 Кл 4) 25 Кл

3. Работу электрического поля по перемещению заряда характеризует .

1) напряжение 2) сопротивление 3) напряженность 4) сила тока

4. Напряжение на резисторе с сопротивлением 2 Ом при силе тока 4 А равно .

1) 0,55 В 2) 2 В 3) 6 В 4) 8 B

5. Если проволоку вытягиванием удлинить в 3 раза, то ее сопротивление .

1) уменьшится в 3 раза 2) увеличится в 3 раза 3) уменьшится в 9 раз 4) увеличится в 9 раз

6. На участке цепи, состоящем из последовательно включенных сопротивлений r 1 = 2 Ом и R 2 = 6 Ом, напряжение равно 24 В. Сила тока в каждом сопротивлении .

l) I 1 = I 2 = 3 A 2) I 1 = 6 A, I 2 = 3 А

3) I 1 = 3 A, I 2 = 6 A 4) I 1 = I 2 = 9 A

7. К последовательно соединенным сопротивлениям R 1 = R 2 =R 3 = 2 Ом параллельно подключено сопротивление R 4 = 6 Ом, полное сопротивление цепи равно .

1) 12 Ом 2) 6 Ом 3) 3 Ом 4)1/12 0м

8. Работу электрического тока можно рассчитать, используя выражение:

1) IR 2) IU Δ t 3) IU 4) I 2 R

9. Мощность лампы накаливания при напряжении 220 В и силе тока 0,454 А равна …

1) 60 Вт 2) 100 Вт 3) 200 Bт 4) 500 Bт

10. В источнике тока происходит .

1) преобразование электрической энергии в механическую

2) разделение молекул вещества

3) преобразование энергии упорядоченного движения заряженных частиц в тепловую

4) разделение на положительные и отрицательные электрические заряды

11. Закону Ома для полной цепи соответствует выражение .

12. Единица измерения ЭДС в Международной системе .

1) Ом . м 2) Ом 3) А 4) В

13. Два резистора сопротивление 5 Ом и 35 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 0,5А. Рассчитайте электрическую цепь.

14. ЭДС источника 26 В, внутреннее сопротивление 2 Ом, резисторы соединены последовательно и соответственно R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 6 Ом. Определить силу тока в цепи.

15. По участку цепи состоящей из трех равных резисторов: два резистора соединены последовательно, а третий к ним параллельно, проходит ток с силой 3 А. Амперметр, включенный в последовательный участок цепи, показывает .

Контрольная работа по теме «Законы постоянного тока»

1. За направление тока принимают направление движения.

1) электронов 2) отрицательных ионов

3) заряженных частиц 4) положительно заряженных частиц

2. Время прохождения заряда 0,5 Кл при силе тока в проводнике 2 А равно .

1) 4 с 2) 25 с 3) 1 с 4) 0,25 с

3. Физическая величина, характеризующая заряд, проходящий через проводник за 1 секунду .

1) напряжение 2) сопротивление 3) напряженность 4) сила тока

4. Сопротивление резистора в цепи с током 4 А и падении напряжения на нем 2 В равно .

1) 8 Ом 2) 6 Ом 3)2 Ом 4) 0,5 Ом

5. Если проволоку разрезать поперек на 3 равные части и соединить их параллельно, то ее сопротивление .

1) уменьшится в 3 раза 2) увеличится в 3 раза

3) уменьшится в 9 раз 4) увеличится в 9 раз

6. Резисторы соединены последовательно R 1 = 4 Ом, R 2 = 4 Ом и падение напряжения на участке 24 В. Сила тока в каждом резисторе …

1) I 1 = 12 A, I 2 = 4 А 2) I 1 = I 2 = 3 А

3) I 1 = I 2 = 16 А 4) I 1 = 4A, I 2 = 12 А

7. К трем параллельно соединенным резисторам четвертый подключен последовательно R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 3 Ом. Полное сопротивление цепи равно …

8. Количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении электрического тока можно рассчитать, используя выражение:

1) IR 2) I 2 R Δ t 3) IU 4) I 2 R

9.Утюг, включен в сеть с напряжением 220 В. Работа электрического тока силой 5 А за 10 минут .

1) 66 . 10 3 Дж 2) 66 . 10 4 Дж 3) 11 . 10 3 Дж 4) 220 Дж

10. К сторонним силам не относятся силы .

1) ядерные 2) электромагнитные 3) электростатические 4) механические

11. ЭДС источника тока определяется выражением .

12. Единица измерения в СИ внутреннего сопротивления источника тока …

1) Ом 2) В 3) Ом . м 4) A

13. Два резистора, сопротивление которых по 12 Ом, соединены параллельно. Напряжение в цепи 6В. Рассчитайте электрическую цепь.

14. ЭДС источника 24 В с внутренним сопротивлением 2 Ом последовательно включены резисторы R1 = R2 = R3 = R4 = 6 Ом. Определить силу тока в цепи.

1. Участок цепи состоит из трех равных резисторов. К двум последовательно соединенным резисторам параллельно подключен третий, по которому течет ток 3 А. Общий ток участка цепи равен .

Источник