Работа и мощность тока (задачи)

Задачи на тему «Работа и мощность тока» связаны с определением работы тока и мощности тока как на участке цепи, так и в полной цепи.

Основная идея работы силы тока заключается в работе электрического поля по переносу заряда:

$\displaystyle A=qU$ (1)

где
$\displaystyle A$ — работа тока,
$\displaystyle q$ — переносимый заряд,
$\displaystyle U$ — напряжение на проводнике.

Соотношение (1) применяется для участка цепи постоянного тока, в случае полной цепи (наличие источника с ЭДС ( $\displaystyle \varepsilon$ )), данное соотношение трансформируется в :

$\displaystyle A=q\varepsilon$ (2)

где
$\displaystyle \varepsilon$ — ЭДС источника тока,

Исходя из закона Ома для участка цепи и определения силы тока, можем получить закон Джоуля-Ленца и различные его вариации:

$\displaystyle A=IUt=qU={{I}^{2}}Rt=\frac{{{U}^{2}}}{R}t$ (3)

где
- $\displaystyle R$ — полное сопротивление цепи.
- $\displaystyle t$ — время наблюдения.

При использовании закона Ома для полной цепи и определения силы тока, можно получить:

$\displaystyle A=q\varepsilon =I\varepsilon t=\frac{{{\varepsilon }^{2}}}{R+r}t={{I}^{2}}(R+r)t$ (4)

где
- $\displaystyle r$ — сопротивление источника тока.

Из определения мощности ( $\displaystyle P=\frac{A}{t}$ ) можем получить ряд соотношений.

Для участка цепи:

$\displaystyle P=\frac{qU}{t}=IU=\frac{{{U}^{2}}}{R}={{I}^{2}}R$ (5)

где
- $\displaystyle P$ — мощность тока.

Для полной цепи:

$\displaystyle P=\frac{q\varepsilon }{t}=I\varepsilon =\frac{{{\varepsilon }^{2}}}{R+r}={{I}^{2}}(R+r)$ (6)

Использование каждого из этих уравнений диктуется условиями задачи.

Задачи на тему «Работа и мощность тока»:

Поделиться ссылкой: