Сила тока и мощность тока. Simpleinfo – все сложное простыми словами!
07 Сентября 2017
3655
Подведем итоги по разделу. Обратим внимание на некоторые важные вещи и еще разберем пройденный материал.
1.В какую сторону течет ток?
Если вы обратили внимание, во всех предыдущих статьях, направление тока обозначено от (-) к (+), то есть с отрицательного полюса к положительному. Но в статье про закон Ома, мы указали с положительного полюса к отрицательному. В статье Электрическая проводимость мы выяснили, что носителем заряда являются отрицательно заряженные частицы, под воздействие поля происходит упорядоченное движение отрицательно заряженных частиц.
Таким образом направление движения тока с отрицательного полюса к положительному. Но в схематике (при разборе схем) и в быту используется направление от положительного к отрицательному. Как я понимаю это пришло с древности, пока точно не понимали, как движутся частицы.
наведите или кликните мышкой, для анимации
наведите или кликните мышкой, для анимации
Мы же, при разборе радиоэлементов, чтобы понять, как они работают будем использовать с отрицательного к положительному. А при разборе схем, с положительного полюса к отрицательному.
2. Более простой разбор электрической цепи. Сколько потребляет нагрузка?
Мы теперь знаем, что такое замкнутая электрическая цепь. И как течет по нему ток. Также выяснили, что в цепи существует определенная сила тока, напряжение тока, сопротивление нагрузки или нагрузок, а также возникает выработка мощности. Теперь на практике выясним более подробнее.
Нужно запомнить, что чаще всего в электрической цепи, мы можем изменять напряжение тока и сопротивление нагрузки или нагрузок. К примеру, если у нас регулируемый источник питания, мы можем установить регулятор напряжения к отметке 5 В или 12 В. Если используются батарейки, можем взять 2 “пальчиковых” батарейки, это 3 В. Либо можем использовать 3 батарейки, таким образом уже будет 4,5 В. Что касается нагрузки, мы можем подключить 1 лампу накаливания или 2 и т.д., что приведет к изменению общего сопротивления нагрузки. А сила тока будет подстраиваться согласно закону Ома.
Силу тока нужно представлять себе так: показатель силы тока в цепи — это “потребление” нагрузки. Чем больше сила тока в цепи, чем больше потребляется ток нагрузкой. Давайте рассмотрим на примере, если взять две одинаковые аккумуляторные батареи и присоединить к ним разные нагрузки. Быстрее сядет та батарея, в цепи которой было больше силы тока.
Теперь возникает вопрос, если, меняя нагрузку, мы можем менять “потребление” тока, то значит меняя напряжение, мы также можем повлиять на “потребление” тока, то есть на силу тока. Так и есть, если мы увеличим напряжение, увеличится и ток в нагрузке. Но тут необходимо быть осторожным, так как если слишком большой ток пройдет через нагрузку, он может его испортить, так же наоборот, если недостаток тока, то устройство может не работать или работать плохо.
3. Чем отличается сила тока от мощности тока?
Еще раз вспоминаем, что такое сила тока и мощность тока.
Мощность тока – это работа, которая выполняется за единицу времени нагрузкой. То есть, когда вращается двигатель — он совершает работу, когда электроплита греет — он совершает работу, когда лампочка горит – он так же совершает работу. Получается сила тока нам дает возможность выполнить работу, как бы отдавая свою энергию в нагрузку, далее нагрузка совершает ту или иную работу. При этом чем мощнее нагрузка, тем больше нужны заряды, соответственно больше силы тока в цепи. Более мощные нагрузки, выполняют больше работы. К примеру мощные электродвигатели сильнее крутятся, мощные лампочки ярче горят.
Таким образом, сила тока это, потребление тока нагрузкой или необходимое количества тока, для получения выработки мощности нагрузки. Мощность тока, это работа нагрузки за единицу времени. Сила тока и мощность тока взаимосвязаны. Что бы не путаться в голове нужно держать две вещи:
- 1. В источниках питания пишут, показатель силы тока, то есть, сколько он сможет отдать.
- 2. В нагрузках, в электроприборах пишут потребление в мощностях, то есть сколько ему нужно.
наведите или кликните мышкой, для анимации
Зависимость мощности от силы тока, формула мощности, физический смысл
Первое упоминание об электричестве встречается в опытах древнегреческого философа Фалеса. Именно он первым обнаружил, что предметы при трении притягиваются. Одноименный термин был введен в начале 17-го века английским физиком Гилбертом, после опытов, проведенных с магнитами. Отцом же науки об электричестве считается французский ученый Кулон – именно после открытия закона, получившего его имя, электротехника начала свою победную поступь, которая продолжается до сих пор. Этот закон утверждает, что два точечных заряда в безвоздушной среде взаимодействуют с силой, прямо пропорциональной их модулям и обратно – расстоянию между ними, возведенному в квадрат.
Выясним, что же представляет собой понятие электричество?
Если коротко, то это – направленное движение потока заряженных частиц. Тела, через которые они проходят, называются проводниками. Каждый проводник имеет определенное сопротивление электрическому току, которое раз
И, перед тем, как перейти к основным законам, несколько слов о заряженных частицах: они бывают, условно говоря, положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.
А теперь, перейдем к главному.
Основа-основ науки об электричестве – закон Ома.
Эксперимент, который провел этот немецкий физик, привел его к следующему убеждению: сила тока I, проходящего через металлический проводник, пропорциональна напряжению на его концах, или I = U/R
Здесь напряжением называется разность, образно говоря, «давлений», созданных двумя точками электрической цепи. Измеряют его в вольтах. Электрический ток представляет собой число электронов, которые пропускает участок электрической цепи и измеряется в амперах. Сопротивлением считается свойство цепи помешать этому движению. В честь упомянутого физика, его измеряют в омах. Иначе говоря, проводник, через который проходит ток в 1 ампер при напряжении в 1 вольт, обладает сопротивлением в 1 ом.
Вся остальная электротехника «пляшет» от этого.
О мощности электрического тока
В физике мощностью считают скорость выполнения работы. Неважно, какой. Чем эта операция проводится быстрее, тем большей считается мощность того, кто ее исполняет, будь то человек, механическое устройство или что-то еще.
Так же и в случае с электрическим током: ее мощность представляет собой отношение работы, произведенной движущимися электрическими зарядами к промежутку времени, которое для этого понадобилось.
Проще говоря, для того, чтобы получить электрическую мощность в 1 ватт, когда источник тока имеет напряжение 1 вольт, необходимо пропустить через проводник ток в 1 ампер. Другими словами, мощность (P) можно посчитать, перемножив друг на друга электрическое напряжение и ток:
P = U*I.
Запомнив эту нехитрую формулу, на практике можно рассчитать мощность. Например, если известны значения тока и сопротивления, а о напряжении сведений нет, можем воспользоваться законом Ома, подставив в формулу вместо него I*R. Получится, что мощность равна квадрату электрического тока, помноженному на сопротивление.
Этот закон точно так же придет на помощь, если известны величины напряжения и сопротивления. В этом случае подставив вместо значения тока I = U/R, получим значение мощности, равное квадрату напряжения, поделенному на сопротивление.
Вот так – ничего сложного!
Мощность электрического тока
04 Апреля 2017
1669
Привет друзья, продолжаем!
Часто, в быту используется понятие мощность источника питания, мощность потребления бытовых приборов и прочих электрических устройств. Особенно, это многим хорошо знакомо по обычной лампочке (лампа накаливания). Эти лампочки отличаются друг от друга мощностью (50 Вт, 100 Вт, 150 Вт и т. д.) и соответственно освещением.
Для того, чтобы разобраться с мощностью источника питания или потребляемого устройства, мы разберем, что такое — мощность электрического тока.
Мощность электрического тока
Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.
Давайте, теперь разберем это определение. Соберем простую электрическую цепь.
наведите или кликните мышкой, для анимации
Как нам уже известно, по цепи за единицу времени протекают определенное количество заряженных частиц — это показатель силы тока, также расходуется сила для движения частиц — это напряжение тока, но помимо этого при движении совершается «работа».
Вот тут необходимо обратить внимание, «работа» в данном случае может быть разной. В проводнике — это нагревание, то есть электрическая энергия перешла в тепловую. В потребляемых устройствах, то есть в нагрузке — это может быть освещение, нагревание, вращение двигателей и т.д.
Исходя из определения мощности тока, запишем формулу: P = W/t
P — мощность электрического тока (Вт)
W — работа электрического тока (Дж)
Единица измерения мощности Ватт (Вт), 1 Вт это совершение «работы» в 1 джоуль за 1 секунду времени.
Ну эта формула, не совсем нам интересна. Нам нужно понять, как связана мощность с известными нам величинами — силой тока, напряжением тока и сопротивлением нагрузки.
Формула для определения мощности тока в замкнутой цепи: P = UI
Таким образом, чем больше напряжение и сила тока в цепи, тем больше мощность тока. Я думаю это понятно, так как при большом токе, через поперечное сечение проводника и нагрузки, проходит больше частиц, тем самым совершатся больше «работы». Так же с напряжением, больше силы для движения частиц, больше совершается «работа.
Так же, можно вывести разные формулы:
для определения мощности тока через напряжение и сопротивление
для определения мощности тока через ток и сопротивление
Разобрали, что такое мощность электрического тока. Для того, чтобы еще было понятнее рекомендую ознакомиться следующей статьей. В которой подытожим раздел основы радиотехники.
Обсуждение:Сила тока — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Не, ну ребята! И это Википедия? «Сила тока» это вообще-то устаревшей термин. Сейчас все говорят «ток». 188.168.45.36 18:11, 9 апреля 2019 (UTC)
Я ни**я не понял… Чем физически определяется сила тока и электрическое напряжение??? Что происходит на атомном уровне, когда очень большая сила тока, но маленькое напряжение — как в униполярном генераторе. Или когда очень большое напряжение, но маленькая сила — как в трансформаторе Тесла. Может, конечно, это все знают и это не требуется писать, но я и не только, помимо официальных формулировок хотят узнать именно это. Обычно крутые специалисты пишут что угодно, но только не то, что на самом деле, то есть саму суть явления. Короче, опишите суть явления 194.33.188.58 14:45, 5 ноября 2010 (UTC)
- Поддерживаю. 11:05, 26 декабря 2012 (UTC)
Согласен. 89.31.81.157 10:47, 14 августа 2013 (UTC)
Определение силы тока .[править код]
По этой статье разобраться с физическим смыслом силы Лоренца, силы Ампера невозможно. Потому многие в этих вопросах путаются.
Выражение Qt{\displaystyle {\frac {Q}{t}}} это скаляр, скорость изменения количества электронов, например на пластине конденсатора.
Сила тока это вектор, как и любая сила I→=qv→{\displaystyle {\vec {I}}=q{\vec {v}}} В выводе формул для силы Ампера и силы Лоренца вектор силы тока перемножается в вектором напряженности магнитного поля.
В длинном проводнике концентрация свободных электронов по всей длине одинаковая. В каждом единичном сечении 1 метр одинаковый заряд q.
Количество зарядов проходящих через поперечной сечение проводника S в 1 секунду пропорционально скорости метр/сек I→=qv→{\displaystyle {\vec {I}}=q{\vec {v}}}
Зачем вводится в уравнение косинус угла. Авторы не знают, в косом сечении цилиндра площадь равна
S=S0CosA{\displaystyle S={\frac {S_{0}}{CosA}}}
qnS0CosACosA=qnS0{\displaystyle {\frac {qnS_{0}CosA}{CosA}}=qnS_{0}}
Статью надо срочно переписывать.—Михаил Певунов (обс) 07:30, 5 июня 2016 (UTC)
Ещё одна формула для силы тока. —Medvejonok2100 (обс) 15:46, 10 августа 2016 (UTC)
Я не понимаю, если сила тока это количество заряда, протекающее за единицу времени через некую элементарную площадку — ОРИЕНТИРОВАННУЮ, то как это может быть скаляром? Ток = поток заряженных частиц, величина имеющая направление, три проекции по осям, что, это не вектор? Если Вы имеете в виду, что заряды двигаются в неком тонком проводнике, так проводник всё равно имеет ориентацию в пространстве и конечную толщину.—AKrigel/обс 14:32, 29 июля 2017 (UTC)
- Сила тока — это заряд, протекающий за единицу времени через данную, необязательно плоскую, поверхность. А заряд, протекающий за единицу времени через элементарную ориентированную площадку — это плотность тока (вектор) . Эти величины связаны между собой следующим образом. Если плотность тока равна j→{\displaystyle {\vec {j}}}, то сила тока dI{\displaystyle dI}, протекающего через элементарную площадку dS→{\displaystyle d{\vec {S}}}, равна скалярному произведению j→dS→{\displaystyle {\vec {j}}d{\vec {S}}}. Соответственно для силы тока, протекающего через всю поверхность S{\displaystyle S}, выполнятся I=∫Sj→dS→{\displaystyle I=\int \limits _{S}{\vec {j}}d{\vec {S}}}, то есть, сила тока, протекающего через поверхность, есть поток вектора плотности тока через эту поверхность. —VladVD (обс.) 14:58, 29 июля 2017 (UTC)
- Читая текст обсуждаемой статьи в ВП я усматриваю две разных величины. Сначала речь идёт о заряде, протекающую через некую поверхность, которую я представляю себе как площадку, сечение проводника, а ниже, речь идёт уже о ВСЕЙ поверхности, окружающей источник. Это ведь не одно и то же, а обозначено одинаково. Неясно написано, что и порождает путаницу. —AKrigel/обс 16:28, 29 июля 2017 (UTC)
- В первом предложении статьи сказано о некоторой поверхности, а во втором — говорится, что в качестве рассматриваемой поверхности часто используется поперечное сечение проводника. Очевидно, что часто не равнозначно всегда. О всей поверхности, окружающей источник, в статье не говорится нигде. Поэтому в целом всё правильно. Но если вы считаете, что требуется внести дополнительную ясность, то правьте смело. Лишь бы улучшая имеющееся хорошее, не попортить его. —VladVD (обс.) 18:30, 29 июля 2017 (UTC)
- Читая текст обсуждаемой статьи в ВП я усматриваю две разных величины. Сначала речь идёт о заряде, протекающую через некую поверхность, которую я представляю себе как площадку, сечение проводника, а ниже, речь идёт уже о ВСЕЙ поверхности, окружающей источник. Это ведь не одно и то же, а обозначено одинаково. Неясно написано, что и порождает путаницу. —AKrigel/обс 16:28, 29 июля 2017 (UTC)
ФИЗИКА: ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
Задачи на Мощность электрического тока с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на Мощность электрического тока»
Название величины | Обозначение | Единица измерения | Формула |
Сила тока | I | А | I = U / R |
Напряжение | U | В | U = IR |
Время | t | с | t = A / IU |
Работа тока | А | Дж | A = IUt |
Мощность тока | Р | Вт | Р = IU |
Мощность источника тока в замкнутой цепи | Р | Вт |  |
1 мин = 60 с; 1 ч = 60 мин; 1 ч = 3600 с.
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Определить мощность тока в электрической лампе, если при напряжении 110 В сила тока в ней 200 мА.
Задача № 2. Определить мощность тока в электрической лампе, если сопротивление нити акала лампы 400 Ом, а напряжение на нити 100 В.
Задача № 3. Определить силу тока в лампе электрического фонарика, если напряжение на ней 6 В, а мощность 1,5 Вт.
Задача № 4. В каком из двух резисторов мощность тока больше при последовательном (см. рис. а) и параллельном (см. рис. б) соединении? Во сколько раз больше, если сопротивления резисторов R1 = 10 Ом и R2 = 100 Ом?
Задача № 5. Ученики правильно рассчитали, что для освещения елки нужно взять 12 имеющихся у них электрических лампочек. Соединив их последовательно, можно будет включить их в городскую сеть. Почему меньшее число лампочек включать нельзя? Как изменится расход электроэнергии, если число лампочек увеличить до 14?
Задача № 6. В горном ауле установлен ветряной двигатель, приводящий в действие электрогенератор мощностью 8 кВт. Сколько лампочек мощностью 40 Вт можно питать от этого источника тока, если 5% мощности расходуется в подводящих проводах?
Задача № 7. Сила тока в паяльнике 4,6 А при напряжении 220 В. Определите мощность тока в паяльнике.
Задача № 8. Одинакова ли мощность тока в проводниках ?
Задача № 9. На баллоне первой лампы написано 120 В; 100 Вт, а на баллоне второй — 220 В; 100 Вт. Лампы включены в сеть с напряжением, на которое они рассчитаны. У какой лампы сила тока больше; во сколько раз?
Задача № 10. (повышенной сложности) В сеть напряжением 120 В параллельно включены две лампы: 1 — мощностью 300 Вт, рассчитанная на напряжение 120 В, и 2, последовательно соединенная с резистором,— на 12 В. Определите показания амперметров А1 и А и сопротивление резистора, если амперметр А2 показывает силу тока 2 А.
Задача № 11. ОГЭ При силе тока I1 = 3 А во внешней цепи выделяется мощность Р1 = 18 Вт, а при силе тока I2 = 1 А — мощность Р2 = 10 Вт. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
Задача № 12. ЕГЭ Имеются две электрические лампочки мощностью Р1 = 40 Вт и Р2 = 60 Вт, рассчитанные на напряжение сети U = 220 В. Какую мощность будет потреблять каждая из лампочек, если их подключить к сети последовательно?
Краткая теория для решения Задачи на Мощность электрического тока.
Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока». Выберите дальнейшие действия: