Меню

Формула работы электрического тока в физике 8 класс

Основные формулы по физике для 8 класса

Формулы по физике

Количество теплоты при нагревании

Q = c * m *( t 2 t 1 )=с* m *∆ t

Q – количество теплоты [Дж] (Джоуль)

с – удельная теплоёмкость [Дж/(кг*ºС), Дж/(кг*ºК)] (Джоуль на килограмм-градус Цельсия, Джоуль на килограмм-градус Кельвина)

m – масса [кг] (килограмм)

t 2 – конечная температура [º C , º K ] (градус Цельсия, градус Кельвина)

t 1 – начальная температура [º C , º K ] (градус Цельсия, градус Кельвина)

∆ t – изменение температуры [º C , º K ] (градус Цельсия, градус Кельвина)

Q >0 – выделение, отдача тепла (энергии)

Q = q * m

Q – количество теплоты [Дж] (Джоуль)

q – удельная теплота сгорания [Дж/кг] (Джоуль на килограмм)

m – масса [кг] (килограмм)

Q = λ * m

Q – количество теплоты [Дж] (Джоуль)

λ – удельная теплота плавления [Дж/кг] (Джоуль на килограмм)

m – масса [кг] (килограмм)

В течение процесса плавления (отвердевания) температура остается постоянной!

Q = L * m

Q – количество теплоты [Дж] (Джоуль)

L – удельная теплота парообразования [Дж/кг] (Джоуль на килограмм)

m – масса [кг] (килограмм)

В течение процесса парообразования (конденсации) температура остается постоянной!

Сила электрического тока

I – сила тока [А] (Ампер)

q – заряд [Кл] (Кулон)

t – время [ с ] (секунда)

hello_html_m1184d3e2.jpgА – Амперметр, прибор для измерения силы тока, подключается последовательно.

U – напряжение [В] (Вольт)

А – работа электрического тока [Дж] (Джоуль)

q – заряд [Кл] (Кулон)

hello_html_7a8d523c.jpgV – вольтметр, прибор для измерения напряжения, подключается параллельно

R = ρ*

R – сопротивление проводника [Ом] (Ом)

ρ – удельное сопротивление [Ом*мм 2 /м, Ом*м] (Ом-квадратный миллиметр на метр, Ом-метр)

l – длина проводника [м] (метр)

s – площадь поперечного сечения проводника [мм 2 ,м 2 ] (квадратный миллиметр, квадратный метр)

I – сила тока [А] (Ампер)

R – сопротивление проводника [Ом] (Ом)

U – напряжение [В] (Вольт)

Сопротивление проводника не зависит от силы тока или напряжения, зависит только от геометрических параметров (длина, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление материала)

hello_html_31ffacd3.jpg

1)Последовательное

R общее =R 1 +R 2

I общая =I 1 =I 2

U общее = U 1 +U 2

2hello_html_3f97989c.jpg)Параллельное

I общая = I 1 +I 2

U общее = U 1 =U 2

Работа электрического тока

A = I * U * t

А – работа электрического тока [Дж] (Джоуль)

I – сила тока [А] (Ампер)

U – напряжение [В] (Вольт)

t – время [с] (секунда)

Q = I 2 * R * t

Q – количество теплоты, выделяющееся на проводнике [Дж] (Джоуль)

I – сила тока [А] (Ампер)

R – сопротивление проводника [Ом] (Ом)

t – время [с] (секунда)

Мощность электрического тока

P = = I * U

P – мощность электрического тока [Вт] (Ватт)

А – работа электрического тока [Дж] (Джоуль)

t – время [с] (секунда)

I – сила тока [А] (Ампер)

U – напряжение [В] (Вольт)

Основные формулы работы электрического тока (теплоты) и мощности

Три закона распространения света

В однородной среде свет распространяется равномерно и прямолинейно

При отражении света от поверхности угол падения равен углу отражения (углом падения/отражения называется угол между падающим/отражённым лучом и перпендикуляром к поверхности)

При переходе света из одной среды в другую луч преломляется. При переходе света из менее плотной среды в более плотную луч отклоняется ближе к перпендикуляру к поверхности, и наоборот.

hello_html_3412910d.jpg =

α – угол падения

β – преломлённый угол

n 1 – показатель преломления более плотной среды (β)

n 2 – показатель преломления менее плотной среды (α)

Оптическая сила линзы

D – оптическая сила линзы [дптр] (диоптрия)

F – фокусное расстояние линзы [м] (метр)

Формула тонкой линзы

F – фокусное расстояние линзы [м] (метр)

f – расстояние от линзы до изображения [м] (метр)

d – расстояние от предмета до линзы [м] (метр)

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Номер материала: ДБ-868393

Читайте также:  Тепловое свойства тока в промышленности

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник



09-г. Работа электрического тока

§ 09-г. 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:

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:

Формула для вычисления работы электрического тока или, что то же самое, для расчета потреблённой электроэнергии.

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

Работа и мощность электрического тока

Урок 31. Физика 8 класс (ФГОС)

Доступ к видеоуроку ограничен

Конспект урока «Работа и мощность электрического тока»

На прошлых уроках мы с вами говорили, что электрическое поле — это особый вид материи, посредством которой взаимодействуют заряженные тела. Примером может служить электрический ток, то есть упорядоченное движение заряженных частиц, которое создаётся электрическим полем. Следовательно, электрическое поле способно совершить работу, которую называют работой тока.

Вспомним, что в общем случае работой называют особую физическую величину, которая описывает действие силы (заметьте, именно силы, а не тела), приводящее к изменению численного значения скорости рассматриваемого тела, то есть действия, при котором сила либо разгоняет тело, либо тормозит его.

Из этого становится ясным, что термин «работа тока» — это, конечно, своеобразный жаргонизм, с которым вы уже неоднократно сталкивались. Работа тока — это работа электрически сил, которые, перемещая заряженные частички, увеличивают их скорость, а значит и кинетическую энергию.

А как рассчитать работу, произведённую электрическими силами в конкретном случае, например, в лампе, за конкретное время? В принципе это можно сделать, применяя изначально общую формулу работы: A = Fs, в которой F — это сила, действующая на заряженную частицу, a s — путь частицы за рассматриваемый отрезок времени, но последующие этапы такого вывода будут очень сложными. Мы пойдём другим, гораздо более простым, путём: вспомним физический смысл введённой нами величины «напряжение» и её единицы измерения — вольт. Ведь эта величина как раз и описывает способность электрического поля совершать большую или меньшую работу по переносу электрического заряда, то есть искомая работа прямо пропорциональна напряжению: A

Вспомните также: 1 В — это напряжение, при котором перенос заряда в 1 Кл сопровождается совершением работы 1 Дж. Очевидно, что при переносе вдвое, впятеро большего заряда будет совершена вдвое, впятеро большая работа, то есть искомая работа прямо пропорциональна перенесённому заряду: A

Это приводит нас к формуле работы:

A = qU.

Введённая нами формула имеет неудобство в связи с тем, что и ней фигурирует перенесённый в электрическом поле заряд, измерение которого требует особых методов. Поэтому удобнее расписать этот заряд, используя формулу силы тока: q = It.

Такая запись приводит нас к удобной для применения формуле:

A = IUt,

где все величины измеряются известными вам приборами: амперметром, вольтметром и секундомером.

Единицей работы, как вы знаете, является Дж. Эту единицу можно выразить через электрические единицы:

1 Дж = 1 А ∙ 1 В ∙ 1 с.

В практике работу часто выражают не в джоулях, а в других единицах:

Для измерения работы тока можно воспользоваться тремя приборами: амперметром, вольтметром и часами. Но в реальной жизни для её измерения пользуются специальными приборами — счётчиками электрической энергии, которые сейчас можно увидеть в каждой квартире.

Применяя к потребителю электротока закон Ома, можно из основной формулы работы получить ещё два варианта, исключив в первом случае из формулы напряжение, а во-втором — силу тока:

Сравнение полученных формул может сначала вызвать удивление: ведь, согласно первой формуле работа тока от сопротивления потребителя зависит прямо пропорционально, а по второй — обратно пропорционально. Иными словами, если уменьшить сопротивление нагрузки вдвое, то по первой формуле работа тока вроде бы уменьшится вдвое, а по формуле два она вдвое увеличится.

Противоречие это кажущееся, и это просто понять на следующем примере. Пусть при постоянном питающем напряжении мы вместо целого проводника включили его половину. Найдём изменение работы по первой формуле:

Как видим, работа увеличилась вдвое.

А теперь сравним эту работу, с работой, вычисленной по второй формуле:

Работа тока также увеличивается в два раза. Таким образом, в обоих случаях работа тока увеличилась вдвое. Все дело в том, что при изменении сопротивления изменяется и сила тока в проводнике.

Получив формулу для работы электрического тока, мы легко получим и формулу для мощности тока. Ведь в любом случае мощность находится делением работы на время её совершения:

Напомним, что единицей измерения мощности является ватт:

[P] = [Вт].

Однако на практике часто используются и кратные ему единицы мощности:

Для измерения мощности электрического тока существуют специальные приборы, которые называются ваттметрами.

Пример решения задачи.

Задача. Определите, какую работу совершает электродвигатель за 12 ч работы, если его КПД равен 70%. Сопротивление цепи электродвигателя 44 Ом, а напряжение на его клеммах 220 В.

Источник

Работа электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

Работа электрического тока Закон ДжоуляЛенца

Для определения работы, которая совершается током, проходящим по некоторому участку цепи, нужно воспользоваться определением напряжения: . Значит,

где А — работа тока; q — электрический заряд, который прошел за определенное время через исследуемый участок цепи. Подставив в последнее равенство формулу q = It, имеем:

Работа электрического тока на участке цепи является произведением напряжения на концах это­го участка на силу тока и на время, на протяжении которого совершалась работа.

Закон Джоуля-Ленца .

Закон Джоуля — Ленца гласит: количество теплоты, которое выделяется в проводнике на участке электрической цепи с сопротивлением R при протекании по нему постоянного тока I в течение времени t равно произведению квадрата тока на сопротивление и время:

Закон был установлен в 1841 г. английским физиком Дж. П. Джоулем, а в 1842 г. подтверж­ден точными опытами русского ученого Э. X. Ленца. Само же явление нагрева проводника при прохождении по нему тока было открыто еще в 1800 г. французским ученым А. Фуркруа, которо­му удалось раскалить железную спираль, пропустив через нее электрический ток.

Из закона Джоуля — Ленца видно, что при последовательном соединении проводников, поскольку ток в цепи всюду одинаков, максимальное количество тепла будет выделяться на про­воднике с наибольшим сопротивлением. Это применяется в технике, например, для распыления металлов.

Работа электрического тока Закон ДжоуляЛенца

При параллельном соединении каждый проводник находятся под одинаковым напряжением, но токи в них разные. Из формулы (Q = I 2 Rt) видно, что, так как, согласно закону Ома , то

Работа электрического тока Закон ДжоуляЛенца

Следовательно, на проводнике с меньшим сопротивлением будет выделяться больше тепла.

Если в формуле (А = IUt) выразить U через IR, воспользовавшись законом Ома, получим Закон Джоуля — Ленца. Это лишний раз подтверждает тот факт, что работа тока расходуется на выделение тепла на активном сопротивлении в цепи.

Источник

Приборы счетчики инструменты © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.