Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца: ОГЭ по физике

Работа электрического тока показывает, сколько энергии передаётся цепи за время протекания тока; мощность — это работа в единицу времени. Закон Джоуля–Ленца связывает количество теплоты, выделяемое проводником с током, с силой тока, сопротивлением и временем. Для ОГЭ важно уметь применять формулы…

Что нужно знать

• Работа тока: A = U·I·t. Единица измерения — джоуль (Дж).
• Мощность тока: P = U·I = A/t. Единица измерения — ватт (Вт).
• Для участка цепи с сопротивлением R: A = I²Rt = U²t/R; P = I²R = U²/R.
• Закон Джоуля–Ленца: количество теплоты Q = I²Rt. Для неподвижного металлического проводника вся работа тока идёт на нагревание, поэтому Q = A = UIt.
• Единицы работы тока, используемые на практике: 1 кВт·ч = 3,6·10⁶ Дж; 1 Вт·ч = 3600 Дж.
• Стоимость электроэнергии: стоимость = работа (в кВт·ч) × тариф (руб/кВт·ч).

Термины и понятия

• Работа электрического тока: физическая величина, равная произведению напряжения на силу тока и время протекания тока; показывает, какая…
• Мощность электрического тока: физическая величина, равная работе тока за единицу времени; характеризует скорость совершения работы.
• Закон Джоуля–Ленца: количество теплоты, выделяемое проводником с током, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника…
• Киловатт-час: внесистемная единица работы (энергии), равная работе тока мощностью 1 кВт за 1 ч; 1 кВт·ч = 3,6·10⁶ Дж.
• Номинальная мощность: мощность, которую потребляет электроприбор при номинальном напряжении, указанная в паспорте или на корпусе.

Частые ошибки

• Путают работу тока (A) и мощность (P): мощность — это работа в единицу времени, а не сама работа.
• Забывают переводить время в секунды при расчёте работы и количества теплоты (минуты, часы → секунды).
• Неправильно применяют формулу Q = I²Rt при параллельном соединении, забывая, что сила тока в ветвях разная; в таких случаях удобнее использовать Q = U²t/R.
• Ошибочно считают, что при последовательном соединении больше тепла выделяет проводник с меньшим сопротивлением (на самом деле — с большим, так как Q ∝ R при одинаковом токе).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Электризация тел. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда
• Электрическое поле. Действие электрического поля на заряды
• Электрический ток. Источники тока. Электрическая цепь
• Сила тока. Измерение силы тока. Амперметр
• Электрическое напряжение. Измерение напряжения. Вольтметр
• Электрическое сопротивление. Удельное сопротивление. Закон Ома для участка цепи

← Предыдущая тема: Последовательное и параллельное соединение проводников
Следующая тема: Электрические нагревательные приборы. Короткое замыкание. Предохранители

Все темы: ОГЭ по физике