Підручник Фізика 8 клас - В.Д. Сиротюк - Генеза 2016 рік

Розділ 2 ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

§ 33. РОБОТА ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

Дія всіх відомих вам електричних приладів відбувається за рахунок електричної енергії, яку постачає джерело електричного струму. В результаті цього одержуємо світло, теплоту, звук, механічний рух тощо, тобто різні види енергії.

Робота електричного струму — фізична величина, що характеризує перетворення електричної енергії в інші види енергії.

Ви вже знаєте, що напруга - це фізична величина, яка характеризує електричне поле, яке переміщує вільні заряди, створюючи струм. Напруга на кінцях певної ділянки кола визначається відношенням роботи А електричного струму на цій ділянці до електричного заряду q, що пройшов по ній, тобто:

U = .

Із цього співвідношення випливає формула для визначення роботи електричного струму на ділянці кола:

A = Uq.

Щоб визначити роботу електричного струму на ділянці кола, треба напругу на кінцях цієї ділянки помножити на електричний заряд, що пройшов по ній.

Протягом часу t струм силою І переносить в колі електричний заряд q = It. Тоді формула для роботи А електричного струму набуває такого виду:

A = UIt,

де U - напруга на кінцях ділянки; І - сила струму в колі; t - час, протягом якого виконувалася робота.

Щоб визначити роботу електричного струму на ділянці кола, потрібно напругу на кінцях цієї ділянки помножити на силу струму в ній і на час, протягом якого виконувалася робота.

Одиницею роботи електричного струму, як і механічної роботи, є один джоуль (1 Дж). З формули для роботи електричного струму випливає:

1 Дж = 1 В ∙ 1 А ∙ 1 с = 1 В ∙ А ∙ с.

Щоб виміряти роботу електричного струму в колі, треба мати вольтметр, амперметр і годинник.

Мал. 189

Мал. 190

Дослід. Складемо електричне коло, як це показано на малюнку 189. За допомогою вольтметра визначимо напругу, яку прикладено до електричної лампи, а за допомогою амперметра - силу струму в спіралі лампи. Бачимо, що вольтметр показує напругу 2,8 В, а амперметр - силу струму 1,35 А.

Для визначення роботи струму протягом 10 хв (= 600 с) скористаємося формулою А = UIt. Підставимо значення:

А = 2,8 В ∙ 1,35 А ∙ 600 с = 2268 Дж = 2,268 кДж.

Отже, робота сили струму дорівнює 2,268 кДж.

На практиці роботу електричного струму також вимірюють спеціальним приладом - електричним лічильником, зовнішній вигляд якого показано на малюнку 190. Лічильник електричної енергії можна побачити в кожному будинку або квартирі. Конструкція лічильника поєднує властивості всіх названих вище приладів.

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

1. Що називають роботою електричного струму?

2. Як визначити роботу електричного струму?

3. Назвіть одиниці роботи електричного струму в СІ.

4. Як на практиці вимірюють роботу електричного струму?

5. Користуючись формулою для обчислення роботи електричного струму, покажіть, як одиницю роботи 1 джоуль можна виразити через інші одиниці.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити