Теория:
Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
, где \(U\) – напряжение, \(А\) – работа тока, \(q\) – электрический заряд.
Таким образом, говоря другими словами,
напряжение на концах участка цепи численно равно работе, которая совершается при прохождении по этому участку электрического заряда в 1 Кл.
При прохождении по этому же участку электрического заряда, равного не \(1\) Кл, а, например, \(10\) Кл, совершённая работа будет в \(10\) раз больше.
Это означает, чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд, прошедший по нему: ,
Для выражения любой из величин можно использовать приведенные ниже рисунки.

Это означает, чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд, прошедший по нему: ,
Для выражения любой из величин можно использовать приведенные ниже рисунки.

Электрический заряд, прошедший по участку цепи, можно определить, измерив силу тока и время его прохождения: . Используя это соотношение и подставляя его в формулу , получим формулу для нахождения работы электрического тока: .
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.
Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком

Как известно, работу измеряют в джоулях, напряжение — в вольтах, силу тока — в амперах и время в секундах.
Тогда , или .
Из выше сказанного следует, что для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображенную на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром – сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.


Например,
Обрати внимание!
Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.
\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) М Дж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.
\(1\) М Дж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.
На практике работу электрического тока
измеряют специальными приборами — счётчиками. Счётчики электроэнергии можно видеть в каждом доме.
Из курса физики известно, что мощность численно равна работе, совершённой в единицу времени . Следовательно, чтобы найти мощность электрического тока, надо его работу разделить на время.
В отличие от механической мощности мощность тока обозначают буквой \(Р\).
. Отсюда следует, что
мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: .
Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведенные ниже рисунки.
Для удобства можно использовать приведенные ниже рисунки.

За единицу мощности принят ватт; \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.
Из формулы следует, что
\(1\) ватт =\(1\) вольт х \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.
Обрати внимание!
Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.
Измерить мощность электрического тока можно с помощью вольтметра и амперметра.

Чтобы вычислить искомую мощность, необходимо напряжение умножить на силу тока. Значение силы тока и напряжение определяют по показаниям приборов.
Существуют специальные приборы — ваттметры, которые непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи. Они бывают аналоговые и цифровые. В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.
аналоговый ваттметр | аналоговый ваттметр | аналоговый ваттметр | цифровой ваттметр |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, а затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.


Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0.1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0.4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в 100 ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит от того, что ее мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Это показывает, что
Обрати внимание!
мощность прямо пропорциональна силе тока.
Что произойдет, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) и \(220\) В.


Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае ее мощность будет больше. Это означает, что
Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:
Обрати внимание!
мощность зависит от напряжения.
Можно сделать вывод, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно - ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указываются только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно - ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указываются только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).
![]() | ![]() | ![]() |
В таблице дана мощность потребляемая различными приборами и устройствами:
Название | Рисунок | Мощность |
калькулятор | ![]() | \(0,001\) Вт |
лампы дневного света | ![]() | \(15 - 80\) Вт |
лампы накаливания | ![]() | \(25 - 5000\) Вт |
компьютер | ![]() | \(200 - 450\) Вт |
электрический чайник | ![]() | \(650 – 3100\) Вт |
пылесос | ![]() | \(1500 - 3000\) Вт |
стиральная машина | ![]() | \(2000 - 4000\) Вт |
трамвай | ![]() | \(150 000 – 240000\) Вт |
Источники:
Перышкин А. В Физика. 8 класс // ДРОФА, 2013
http://уроки.мирфизики.рф/%d1%80%d0%b0%d0%b1%d0%be%d1%82%d0%b0-%d0%b8-%d0%bc%d0%be%d1%89%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c-%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%82%d1%80%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%be%d0%b3%d0%be-%d1%82%d0%be%d0%ba/
http://phscs.ru/physicsus/electric-power
http://class-fizika.narod.ru/8_34.htm