Сила тока, напряжение и мощность: основы электричества простыми словами
В электричестве сила тока, напряжение и мощность связаны между собой. Давайте разберём их по порядку.
1. Сила тока (I)
Сила тока — это количество заряда, проходящего через проводник за единицу времени.
Формула: I = q / t
I — сила тока (Ампер, А),
q — заряд (Кулон, Кл),
t — время (секунды, с).
На практике: ток показывает, сколько электронов проходит через проводник. Чем больше ток, тем больше энергии переносится.
2. Напряжение (U)
Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками цепи, которая заставляет ток течь.
где:
A — работа по перемещению заряда (Джоуль, Дж),
q — заряд (Кулон, Кл).
На практике: Напряжение можно сравнить с "давлением" в электрической цепи. Чем выше напряжение, тем сильнее "толкаются" заряды.
3. Мощность (P)
Мощность — это скорость, с которой электрическая энергия передаётся или преобразуется.
P = U * I
где:
P — мощность (Ватт, Вт),
U — напряжение (В),
I — сила тока (А).
Другие варианты формулы:
P = I2 ⋅ R (если известны ток и сопротивление)
P=U2 / R (если известны напряжение и сопротивление)
На практике: Мощность показывает, сколько энергии потребляет прибор (например, лампочка на 60 Вт).
4. Закон Ома
Связь между напряжением, током и сопротивлением (R) описывается законом Ома:
U = I * RОтсюда можно выразить:
I = U / R R = U / I5. Пример расчёта
Задача: Лампочка работает при напряжении 220 В и имеет сопротивление 484 Ом. Найти силу тока и мощность.
Решение:
-
Находим ток по закону Ома:
I = U / R = 220 / 484 ≈ 0,455 А
-
Находим мощность:
P = U * I = 220 ⋅ 0,455 ≈ 100 Вт
или
P = U2 / R = 2202 / 484 = 48400 / 484 = 100 Вт
Вывод
- Сила тока (I) — сколько заряда течёт в секунду (А).
- Напряжение (U) — "давление", которое толкает ток (В).
- Мощность (P) — сколько энергии выделяется в цепи (Вт).
Все три величины связаны формулой:
P = U * IЕсли есть сопротивление (R), можно использовать закон Ома для расчётов.
