Потужність електричного струму. Це просто
Відео: Робота і потужність електричного струму
Питання про те, що таке потужність електричного струму не найпростіший. Якщо бути вже абсолютно точним, він дуже непростий. Але це одне з основних понять як фізики, так і інших наукових дисциплін, пов`язаних з електрикою. У повсякденному житті нам також часто доводиться користуватися цим визначенням.
Не вдаючись у докладне з`ясування, що таке електричний струм і яка його природа, для розуміння пов`язаних з ним процесів скористаємося аналогією зі струмком. Вода протікає від більш високо розташованого ділянки вниз. Для електричного струму ситуація приблизно така ж, він протікає від точки з високим потенціалом до точки з низьким потенціалом. Величина різниці потенціалів називається напругою, позначається буквою U і вимірюється в одиницях, званих вольт.
Повернемося знову до струмка. При протіканні води з висоти в низину відбувається перенесення певного її кількості з одного місця на інше. При протіканні струму відбувається приблизно те ж саме: певна кількість електрики переноситься з одного місця на інше. Для вимірювання цього процесу існує термін сила струму, визначається він як кількість електрики, що пройшов в одиницю часу через перерізпровідника. За аналогією із струмком це означає, яку кількість води пройшло через обрану ділянку за одиницю часу. Позначається сила струму символом I, для її вимірювання існує спеціальна одиниця - ампер.
Ось ці дві поняття - електрична напруга і сила струму - виступають як основні характеристики електричного струму.
Вода, протікаючи зверху долілиць, несе з собою певну енергію. Потрапляючи, наприклад, на лопатки турбіни, вона буде викликати обертання останньої і здійснювати певну роботу. Точно так же електричний струм може здійснювати роботу. Ця робота, виконувана за одну секунду, і є потужність електричного струму. Прийнято її позначати буквою P, і вимірюється вона у ВАТ.
Робота, яка виконується водою при падінні, визначається його кількістю, що потрапляють на лопатки турбіни, і висотою, з якої вона падає. Чим більше води і чим більше висота, з якої вона падає, то більша виконується робота. Точно так же, чим більша напруга (різниця висот для води) і сила струму (тобто кількість води), тим більше виконувана робота і, отже, потужність електричного струму.
Якщо спробувати формалізувати це поняття, то все можна висловити простою формулою:
P = I * U,
де: P - потужність електричного струму, у ВАТ;
I - сила струму, в амперах;
U - напруга, в вольтах.
Ось це і є основна формула, по якій можна визначити потужність електричного струму.
Відео: Фізика 8 клас - Потужність електричного струму
Однак електричний струм протікає не десь в абстрактних умовах, а в реальних ланцюгах, у яких є свої характеристики. Зокрема, у провідника є спротив, а напруга U та сила струму I пов`язані між собою в ланцюзі, де протікає постійний ток через опір по закону Ома. Так що потужність в ланцюзі постійного струму при необхідності можна виразити через опір, або врахувати характеристики ланцюга в вираженні для потужності через струм і напруга, пов`язані законом Ома.
Внаслідок того, що ланцюг має опір, не вся енергія використовується на виконання корисної роботи. Частина її втрачається при проходженні по ланцюгу. Тому що надходить енергія, тобто потужність джерела енергії повинна бути більше тієї потужності, яка необхідна для виконання певної роботи. Повинні бути встановлені таким званий енергетичний баланс - потужність, що віддається джерелом, повинна дорівнювати потужності споживаної навантаження і потужності, що втрачається в провіднику електричного струму.
Приблизно так можна отримати загальне уявлення про тому, що таке потужність електричного струму, як вона визначається, від чого залежить.
