Електричний струм: формула формула потужності електричного струму

Електричний струм є фізичним процесом. Якщо говорити спрощено, то це впорядкований рух заряджених частинок. Його перебіг можна виміряти і відповідно висловити в символьному і цифровому вигляді. Формула електричного струму, є виразом якісних і кількісних параметрів через опір провідника, напруга або різниця потенціалів, а також через його силу. Так як будь-яке переміщення чого-небудь, має на увазі під собою вчинення роботи, то додатково можна вести розмову про електрику використовуючи формулу потужності електричного струму.

Основні поняття і формули характеризують електричний струм

Кількісним параметром електричного струму є його сила, що представляє собою скалярную величину і виражається в відношенні заряду (прийнято позначати буквою q) До періоду часу (t), За яке він перетинає перетин провідника. Отже, формула електричного струму, а якщо говорити правильно його сила, буде виглядати наступним чином — I = q / t. Вимірюється даний параметр в амперах. Так як скалярні величини є дійсними числами і визначаються тільки значенням, сила струму не може мати негативний знак. З урахуванням того, що величина заряду не є постійним параметром для різних електричних ланцюгів, було введено поняття — щільність електричного струму (j), Формула якої виглядають так — j = I / S, де S — площа, що перетинає зарядами. Отже, при збільшенні сили струму і зменшенні поперечного перерізу провідника щільність струму зростає і навпаки. Як зазначалося вище, важливими параметрами електрики, вірніше електричного кола є напруга в ній і опір проводять струм елементів.

Формула вираження сили електричного струму через опір і напруга

На відміну від фундаментальних досліджень, в основі яких лежать теоретичні викладки дана залежність була виведена практичним шляхом. Автором відкриття є фізик Ом, в честь якого закон і отримав своє ім’я. За результатами своїх дослідів і експериментів Ом прийшов до висновку що сила струму (I) Безпосередньо залежить від величини напруги (U) І має зворотну залежність від опору (R) Елементів і деталей, включених в електричний ланцюг. Цей зв’язок можна представити у вигляді — I = U / R. Шляхом нескладних перетворень, формули опору і напруги, виражені через силу струму, будуть виглядати наступним чином — R = U / I і U = IxR, відповідно.

Формула сили електричного струму
Опір електричного струму: формула
Формула напруги електричного струму

Робота і потужність електричного струму

Формула потужності (Р) Електричного струму безпосередньо залежить від його роботи (А). Під роботою струму мається на увазі перетворення електричної енергії в механічний, тепловий, світловий або інший її вид. Величина даного процесу безпосередньо залежить від часу його протікання, сили струму і напруги в мережі. Це можна виразити наступною формулою — А = IxUxt. Твір, добуток (IxU) Є нічим іншим як потужністю. Отже, чим вище напруга або сила струму в мережі, тим більшу потужність має електричний струм і велику роботу він може зробити за одиницю часу. Формула потужності електричного струму має такий вигляд — Р = А / t або Р = IxU.

Робота електричного струму формула
Формула потужності електричного струму

Тому, якщо необхідно обчислити, яку роботу проводить струм, протікаючи по ланцюгу протягом певного часу, необхідно помножити потужність на часовий проміжок, виражений в секундах. Розглянемо застосування формул розрахунку роботи і потужності електричного струму на прикладі електричного двигуна, підключеного до мережі 220 В, а сила струму, виміряна амперметром для цієї ділянки, склала 10А.

Р (Потужність двигуна) = 10А (сила струму) х 220 (напруга в мережі) = Потужність 2200 Вт = 2,2 кВт.

Знаючи цей показник, а також реальне або передбачуваний час функціонування електродвигуна можна визначити яку роботу він зробить за цей відрізок часу або іншим словами скільки буде витрачено електроенергії. Якщо двигун був включений, наприклад, 1 година, то можна знайти шукане значення.

А (Робота, здійснена двигуном) = 2,2 кВт (потужність) х 1 (час роботи в годинах) = 2,2 кВт ч. Саме цей показник буде відображений на приладі обліку витрати електроенергії.

Виходячи з того, що електричний струм є фізичним процесом, то будь-якої його невідомий параметр можна визначити, знаючи його інші характеристики. Наведемо найбільш поширені формули для визначення характеристик електричного кола використовуються в електротехніці.

Напруга або різниця потенціалів

  • U = RxI
  • U = P / I
  • U = (P * R)1/2

Сила електричного струму

  • I = U / R
  • I = (P / R)1/2

опір

  • R = U / I
  • R = U2/ P
  • R = P / I2

потужність

  • P = U * I
  • P = R * I2
  • P = U2/ R

На закінчення відзначимо, що наведена інформація справедлива для ланцюгів з постійним електричним струмом. Формули, що застосовуються для розрахунку характеристик змінного струму, будуть відрізнятися за рахунок введення додаткових змінних і характеристик властивих даному типу електрики.

Ссылка на основную публикацию