Мощность проводника формула: Работа и мощность тока — урок. Физика, 8 класс.

alexxlabРазное

Мощность электрического тока — Основы электроники

Обычно электрический ток сравнивают с течением жид­кости по трубке, а напряжение или разность потенциалов — с разностью уровней жидкости.

В этом случае поток воды, падающий сверху вниз, несет с собой определенное количество энергии. В усло­виях свободного падения эта энергия растрачивается беспо­лезно для человека. Если же направить падающий поток во­ды на лопасти турбины, то последняя начнет вращаться и сможет производить полезную работу.

Работа, производимая потоком воды в течение определен­ного промежутка времени, например, в течение одной секун­ды, будет тем больше, чем с большей высоты падает поток и чем больше масса падающей воды.

Точно так же и электрический ток, протекая по цепи от высшего потенциала к низшему, совершает работу. В каждую данную секунду времени будет совершаться тем больше рабо­ты, чем больше разность потенциалов и чем большее количе­ство электричества ежесекундно проходит через поперечное сечение цепи.

Мощность электрического тока это количество работы, совершаемой за одну секунду времени, или скорость совершения работы.

Количество электричества, проходящего через поперечное сечение цепи в течение одной секунды, есть не что иное, как сила тока в цепи. Следовательно, мощность электрического тока будет прямо пропорциональна разности потенциалов (на­пряжению) и силе тока в цепи.

Для измерения мощности электрического тока принята еди­ница, называемая ватт (Вт).

Мощностью в 1 Вт обладает ток силой в 1 А при разности потенциалов, равной 1 В.

Для вычисления мощности постоянного тока в ваттах нуж­но силу тока в амперах умножить на напряжение в вольтах.

Если обозначить мощность электрического тока буквой P, то приведенное выше правило можно записать в виде формулы

P = I*U. (1)

Воспользуемся этой формулой для решения числового при­мера. Требуется определить, какая мощность электрического тока необходима для накала нити радиолампы, если напряжение накала равно 4 в, а ток накала 75 мА

Определим мощность электрического тока, поглощаемую нитью лампы:

Р= 0,075 А*4 В = 0,3 Вт.

Мощность электрического тока можно вычислить и другим путем. Предположим, что нам известны сила тока в цепи и сопротивление цепи, а напряжение неизвестно.

В этом случае мы воспользуемся знакомым нам соотноше­нием из закона Ома:

U=IR

и подставим правую часть этого равенства (IR) в формулу (1) вместо напряжения U.

Тогда формула (1) примет вид:

P = I*U =I*IR

или

Р = I2*R. (2)

Например, требуется узнать, какая мощность теряется в реостате сопротивлением в 5 Ом, если через него проходит ток, силой 0,5 А. Пользуясь формулой (2), найдем:

P= I2*R = (0,5)2*5 =0,25*5 = 1,25 Вт.

Наконец, мощность электрического тока может быть вычислена и в том слу­чае, когда известны напряжение и сопротивление, а сила тока неизвестна. Для этого вместо силы тока I в формулу (1) подставляется известное из закона Ома отношение U/R и тогда формула (1) приобретает следующий вид:

Р = I*U=U2/R (3)

Например, при 2,5 В падения напряжения на реостате сопро­тивлением в 5 Ом поглощаемая реостатом мощность будет равна:

Р = U2/R=(2,5)2/5=1,25 Вт

Таким образом, для вычисления мощности требуется знать любые две из величин, входящих в формулу закона Ома.

Мощность электрического тока равна работе электрического тока, производимой в течение одной секунды.

P = A/t

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Формула мощности тока в физике

Содержание:

  • Определение и формула мощности тока
  • Единицы измерения мощности тока
  • Примеры решения задач

Электрический ток, на каком угодно участке цепи совершает некоторую работу (А). Допустим, что у нас есть произвольный участок цепи (рис.1) между концами которого имеется напряжение U.

Работа, которая выполняется при перемещении заряда равного 1 Кл между точками A и B (рис.1) будет равна U. В том случае, если через проводник протекает ток силой I за время равное $\Delta t$ по указанному выше участку пройдет заряд (q) равный:

$$q=I \Delta t(1)$$

Следовательно, работа, которую совершает электрический ток на данном участке, равна:

$$A=U \cdot I \cdot \Delta t(2)$$

Надо отметить, что выражение (2) является справедливым при I=const для любого участка цепи (в таком участке могут содержаться проводники 1–го и 2–го рода).

{2}(6)$$

где j – плотность тока, $\rho$ – удельное сопротивление.

Единицы измерения мощности тока

Основной единицей измерения мощности тока (как и мощности вообще) в системе СИ является: [P]=Вт=Дж/с.

В СГС: [P]=эрг/с.

1 Вт=107 эрг/( с).

Выражение (4) применяют в системе СИ для того, чтобы дать определение единицы напряжения. Так, единицей напряжения (U) является вольт (В), который равен: 1 В= (1 Вт)/(1 А).

Вольтом называют электрическое напряжение, которое порождает в электроцепи постоянный ток силы 1 А при мощности 1 Вт.

Примеры решения задач

Пример

Задание. Какой должна быть сила тока, которая течет через обмотку электрического мотора для того, чтобы полезная мощность двигателя (PA) стала максимальной?Какова максимальная полезная мощность? Если двигатель постоянного тока подключен к напряжению U, сопротивление обмотки якоря – R.

Решение. Мощность, которую потребляет электроприбор, идет на нагревание (PQ) и совершение работы (PA):

$$P=P_{Q}+P_{A}(1. {2}}{P_{2}}}$$

Читать дальше: Формула напряжения электрического поля.

Формула мощности — уравнения с примерами

Дата последнего обновления: 09 апреля 2023 г. . Здесь слово мощность используется для обозначения всего, что обеспечивает необходимую силу или энергию для правильной работы. Например, многие устройства, такие как мобильные телефоны, компьютеры, вентиляторы и т. Д., Работают от электричества, и если мы не зарядим аккумулятор нашего телефона, он выключится. Точно так же, если в доме нет электричества, вентилятор не может работать. Следовательно, электричество является источником энергии для таких устройств. Кроме того, эта сила может быть и в какой-то другой форме, например, в виде физических или человеческих ресурсов.

Преимущества формулы мощности

Формула мощности служит многим целям, например:

  • Формула мощности помогает определить работу, выполняемую конкретным объектом или человеком в определенное время.

  • Помогает определить, какой объект более эффективен, а какой менее эффективен. Например, если x и y выполняют одну и ту же задачу и x выполняет ее за 4 часа, а y выполняет ту же задачу за 6 часов. Это означает, что «х» более эффективен, чем «у». Это просто потому, что у x больше мощности, чем у.

  • Из приведенного примера также можно понять, как мощность может помочь в определении количества выполненной работы и в какое время она была совершена. И, зная об эффективности работы кого-то или чего-то, мы также можем сделать некоторые правильные выводы и решения в отношении того же самого.

Краткий обзор формул мощности.

  • Проще говоря, мощность чего угодно можно получить, разделив работу, которую выполнил объект, на время, затраченное объектом на выполнение этой работы. Это общая идея власти, есть много случаев, когда формула власти меняется.

  • Существует одна формула силы, называемая «законом Ома», названная в честь ученого, который дал эту формулу. Формула выглядит так: P = VI, и она приведена в главе книги, посвященной электричеству. В формуле P = VI, p обозначает мощность, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток.

  • Закон Ома также имеет вариант, который выглядит как P = r × l2 или V2/R, это формула для электрической мощности. Здесь R — сопротивление, V — разность потенциалов, а l — ток.

  • Есть еще одна формула, которая называется уравнением механической мощности, или просто уравнением мощности. Формула P = E/t, где P означает мощность, E означает энергию, а t означает время в секундах. Эта формула гласит, что мощность – это потребление энергии в единицу времени.

Есть много других формул мощности, которые вы можете легко найти в PDF-файле, который Vedantu предоставляет бесплатно.

Если мы посмотрим вокруг себя, мы обнаружим несколько вещей, которые требуют энергии для запуска или работы. Эта сила может быть чем угодно в виде электричества, физических, человеческих ресурсов и т. д. Основная повестка дня остается прежней: способность выполнять работу в определенное время.

Формула пороха может быть определена как работа, выполненная любым конкретным объектом или источником за заданное время.

Предположим, что два человека A и B выполняют одну и ту же задачу, но A завершил задачу раньше B, тогда что это значит?

Это просто означает, что A более эффективен, чем B, и эффективность прямо пропорциональна мощности, поэтому мы можем сказать, что A эффективнее, чем B. Это именно то, что представляет собой мощность, она определяется как работа, выполненная телом в данное время.

Мощность = Работа, выполненная объектом или телом / Общее затраченное время.

Формула мощности различается в соответствии с требуемыми формулировками, например, она может отличаться для силовых объектов, а также может отличаться для электронных устройств.

 

Формула мощности для различных отношений и единиц измерения:

P = VI

Эта формула мощности взята из главы об электричестве. Формула дана великим ученым по имени Ом, и эта формула названа в его честь и также известна как закон Ома.

Указывает, что мощность прямо пропорциональна разности потенциалов проводника. Здесь P обозначает мощность, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток. Единицей СИ является ватт. Единицей измерения V является вольт, а для I — столбец.

Формула электрической мощности

P = R × I2 или V2 / R: Эти формулы являются вариантом закона Ома. Здесь R обозначает сопротивление, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток.

В нем говорится, что мощность прямо пропорциональна квадрату разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

 

 Уравнение мощности

P = E/t: Эту формулу также называют уравнением механической мощности. Здесь E обозначает энергию в джоулях, а t обозначает время в секундах.

Эта формула гласит, что потребление энергии в единицу времени называется мощностью.

 

  P = w/t

Это самая распространенная и основная формула силы, о которой мы узнали очень рано. Эта формула получена из теоремы работы-энергии.

В нем говорится, что работа, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Здесь W обозначает работу в джоулях, а t обозначает время в секундах.

 

 P = F × s/t

В этой формуле F обозначает силу, приложенную к объекту, s обозначает перемещение объекта, а t обозначает общее время.

В нем говорится, что общее время, необходимое объекту для перемещения из одного места в другое, когда к нему приложена внешняя сила, называется мощностью.

Формула силы различна для разных полей, как указано выше, но смысл ее остается практически одинаковым для всех.

 

NCERT Тематические решения для всех классов

Вывод некоторых формул мощности:2 × R

Или,

P = V × V / R

P = V2 / R.  (следовательно, доказано)

Здесь

P = Сила объекта или тела.

В = Разность потенциалов между двумя концами проводника.

I = ток, протекающий по цепи.

R = сопротивление провода.

 

Формула мощности

P = F × s/t

Как мы знаем,

Мощность = работа за время

P = w/t

Работа = сила (F) × перемещение (с)0003

P = F × s/t

Здесь

P = Мощность.

F = сила, приложенная к телу.

Вт = Работа тела.

t = общее время.

с = полное перемещение тела.

Преимущества формулы мощности — уравнения с примерами.

  • В предмете науки уравнения играют жизненно важную роль, и поэтому уравнения должны пониматься лучше. Потому что только запоминание уравнений не поможет учащимся лучше понять концепцию электричества.

  • Со стороны примеров служит иллюстрацией уравнений. То есть с помощью примеров уравнения можно понять на более глубоком уровне.

Схема — Схемы — Физика 106

Схема — схемы

  1. Электрические цепи. Определение терминов
    1. Электрический ток I равен скорости протекания тока.
      Для постоянного тока I = q/t. Для переменного тока I = dq/dt.

    2. На рис. 1 выше электрон движется в проводнике с эквивалент постоянной скорости дрейфа v d в постоянное электрическое поле E. В действительности электрон испытывает серия ускорений в электрическом поле после столкновений с ядрами и внутренними электронами атомов, составляющих материал. Пусть n = число электронов/объем, e заряд электрона, A площадь поперечного сечения проводника, а L его длина = v д т, где t — время, за которое электрон проходит длину проводника. Тогда суммарный заряд в движении равен q = neAv d t а ток I = q/t = neAv d .
    3. Пример проблемы в 106 Набор задач для цепей : 1.
  2. Сопротивления
    1. Сопротивление R проводника прямо пропорционально к его длине L, обратно пропорционально его поперечному сечению площади A, и зависит от сопротивления материала ρ. R = ρL/А.
    2. Закон Ома. Разность потенциалов V ab через сопротивление R от a до b с током I от a до b определяется законом Ома, эмпирическим законом,
      В аб = ИК.

    3. Комбинации резисторов
      1. Резисторы в серии
        1. Ток I одинаков в каждом резисторе
        2. Разность потенциалов на всех резисторах равна сумме индивидуальных разностей потенциалов:
          В аб = В ac + В кд + В дб

        3. R экв. = В аб / I = В ac / I + V кд /I + V дб /I = Р 1 + R 2 + R 3
          (рис. 2а ниже)

      2. Резисторы параллельно
        1. Разность потенциалов В ab поперек все резисторы одинаковые.
        2. Общий ток I равен сумме токов в каждом из резисторов:   I = I
          1           + Я 2 + Я 3
        3. I/V ab = I 1 /V ab + I 2 /V аб + I 3 /V аб
        4. 1/R экв. = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3  (рис. 2b ниже)

    4. Примеры проблем в 106 Набор задач для цепей : 2, 3, 7.
  3. Мощность
    1. Мощность = P = (U a — U b )/t = q(V a — V b )/t = (q/t)(V
      a       — V b ) = IV ab
      Приведенное выше утверждение всегда верно.
    2. Если элемент цепи между a и b является омическим резистор, для которого
      V ab = IR, тогда P = I(V ab ) может можно записать как P = I(IR) = I 2 R   или
      P = (I)V ab  можно записать как P = (V ab /R)V ab = (V аб ) 2 /R.
    3. Пример проблемы в 106 Набор задач для цепей : 4.
  4. Электродвижущая сила ε
    1. Электродвижущая сила ε = энергия/заряд = U/q
      или
      q ε = U и мощность = P = U/t = (q/t) ε = I ε.

    2. Для схемы на рис. 3 выше r — внутреннее сопротивление аккумулятора. Для этой схемы:
      Потребляемая мощность = Выходная мощность
      Химическая энергия в электрическую = электрическая энергия в тепло
      I ε = I 2 R + I 2 r         (Уравнение 1)

      1. Из уравнения 1,
        1. I = ε/(R + r)
        2. ε — Ир = ИК = В аб
        3. Напряжение на клеммах аккумулятора В аб = ε-Ir
      2. Примеры проблем в 106 Проблема Набор для цепей
        : 5, 8.
  5. Правила Кирхгофа
    1. Правило соединения. Сумма токов, входящих в любой переход равна сумме токов, выходящих из этого соединения. Этот это просто утверждение о сохранении заряда.
    2. Правило цикла. Сумма разностей потенциалов по каждому элемент вокруг любой замкнутой цепи равен нулю. Это просто заявление о сохранении энергии.
      1. Если перейти от минуса к плюсу батареи, химическая энергия превращается в электрическую и вы собираете энергию, поэтому знак плюс. Если перейти от плюса батареи к минусу знак, знак отрицательный.
      2. Если обойти контур в том же направлении, что и ток, энергия превращается в тепло, и вы теряете энергию поэтому этот IR отрицателен. Если пройти по петле напротив к направлению течения, вы идете от более низкий потенциал к более высокому потенциалу, поэтому этот IR положительный.
      3. Общий комментарий. Как только вы выбираете направления токов, и обходя петлю по часовой стрелке или против часовой стрелки, оставайтесь с ним. Вы можете изменить направление движения вокруг петли для второй петли, но не меняйте направления течений.
    3. Пример проблемы в 106 Набор задач для цепей:
       9.
  6. RC-цепи

    1. Разность потенциалов на омическом резисторе = IR
      и на конденсаторе = q/C
    2. Когда переключатель S переведен в положение зарядки
      1. Используя правило цикла, находим
        ε = ИК + к/с.
        Поскольку I = dq/dt, мы можем записать это как
        ε = dq/dt R + q/C             (Уравнение 2)
        Арифметика дает нам
        (dq/dt)RC = -(q — εC)          (Уравнение 3)
        Разделение переменных:
        dq/(q — εC) = -1/RC dt              (Уравнение 4)
        Интеграция с обеих сторон:

        или
        ln [(q- εC)/- εC} = -t/RC              (Уравнение 5)
        Взяв антилогарифм обеих частей уравнения. 5:
        (q- εC)/- εC = е -t/RC
        q — εC = — εC(e -t/RC ) или наконец,
        q(t) = εC(1 — e -t/RC ) (Уравнение 6)
      2. Разность потенциалов на конденсаторе для зарядки конденсатор V cb иногда называют
        В С = q/С = ε(1 — e -t/RC  ). (Уравнение 7)
      3. Ток I = dq/dt = ε/R( e -t/RC  ) (Уравнение 8)
      4. Разность потенциалов на резисторе для зарядки конденсатор В ac  иногда называется
        В Р = ИК = ε( e -t/RC  )               (Уравнение 9)
      5. Для рис. 4 (вверху) и 5 ​​(внизу) я выбрал ε = 1,0 В,
        R = 10 6 Ом = 10 6 В/А, и C = 5 x 10 -6 F = 5 х 10 -6 К/В. Постоянная времени = RC =10 6 В/А x 5 x 10 -6 C/В = 5 C/А = 5 Кл/(Кл/с) = 5 с.

        Для накопления заряда  В C (t) = ε(1 -e -t/RC ). Когда t = RC = 5 с,
        В C (RC) = 1,0 В (1 — e -RC/RC ) = 1,0 V ( 1 — e -1 ) = 1,0 В (0,632) = 0,632 В, как показано ниже.

        Для накопления заряда V R (t) = εe -t/RC . Когда t = RC = 5 с,
        В C (RC) = 1,0 В ( e -RC/RC ) = 1,0 V(e -1 ) = 1,0 В (0,368) = 0,368 В, как показано выше.

    3. Когда переключатель опущен вниз, батарея больше не в цепи и конденсатор разряжается.
      1. В аб = 0 = IR + q/C = dq/dt R + q/C              (уравнение 10)

        Преобразование уравнения: dq/q = -dt/RC

        Пределы теперь от максимального заряда Q = εC к q, когда t изменяется от 0 до t. Конденсатор разряжается а я в противоположном направлении.

        ln q/ εC = — t/RC или
        q(t) = Qe -t/RC = εCe -t/RC                   (уравнение 11)

      2. I(t) = dq/dt = -( εC/RC)e -t/RC = — ( ε/R)e -t/RC
      3. V cb = V C = q/C = εe -t/RC и    V ac = IR = — εe -т/RC
      4. Ссылаясь на рис.

        Похожие записи

        05.09.2023 0

        Coocox: CooCox. Текущее состояние дел. / CoIDE / Pluslab

        05.09.2023 0

        Приборы для измерения давления жидкости: Манометр — из чего состоит? Виды и типы

        05.09.2023 0

        Регулируемая индуктивность: Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *