Электрический ток формулы 8 класс: Работа и мощность тока

Содержание

Формулы по физике 8 класса. Все формулы по физике за 8 класс с пояснениями и определениями

Закон	Формула	Определение	Единицы измерения
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон сохранения энергии	Q_отд = Q_прин	Количество теплоты, отданное одним телом другому, равно количеству теплоты, принятому вторым телом.	Q – количество теплоты, [Дж]
Формула вычисления количества теплоты	Q = cmΔt	Количество теплоты – физическая величина, показывающая, какая энергия передана телу в результате теплообмена.	Q – количество теплоты, [Дж] c – удельная теплоемкость – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для того, чтобы изменить его температуру на 1 °С, [Дж/кг°С] m – масса тела, [кг] Δt = t2 – ¬t1 – разность температур, [°С]
Формула вычисления количества теплоты при сгорании топлива	Q = qm	Топливо – вещество, которое в некоторых процессах выделяет тепло.	Q – количество теплоты, [Дж] q – удельная теплота сгорания топлива – физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива, [Дж/кг] m – масса топлива, [кг]
Формула вычисления количества теплоты, необходимого для плавления вещества	Q = λm	Плавление – процесс перехода вещества из твердого состояния в жидкое.	Q – количество теплоты, [Дж] λ – удельная теплота плавления – количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества, нагретому до температуры плавления, чтобы перевести его из твёрдого состояния в жидкое, [Дж/кг] m – масса вещества, [кг]
Формула вычисления количества теплоты при парообразовании и конденсации	Q = Lm	Парообразование – процесс превращения жидкости в пар. Конденсация – переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного.	Q – количество теплоты, [Дж] L – удельная теплота парообразования и конденсации, [Дж/кг] m – масса вещества, [кг]
Формула вычисления абсолютной влажности	ρ=m_пара/V_{воздуха}	Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.	ρ – абсолютная влажность, [кг/м3] m – масса пара, [кг] V – объем воздуха, [м3]
Формула вычисления относительной влажности воздуха	φ=ρ/ρ_н∙100%	Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.	φ – относительная влажность ρ – абсолютная влажность (плотность водяного пара), [кг/м3] ρ_н – плотность насыщенного пара при данной температуре, [кг/м3]
Формула для вычисления КПД тепловой машины		Коэффициент полезного действия (КПД) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.	А – полезная работа, которую совершает рабочее тело, [Дж] Q_н – количество теплоты, которое передал рабочему телу нагреватель, [Дж] Q_х – количество теплоты, которое рабочее тело передало холодильнику, [Дж]
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон Ома для участка цепи	I=U/R	Закон Ома: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Формула для вычисления удельного сопротивления проводника	R=ρL/S ρ=RS/L	Удельное сопротивление – величина, характеризующая электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник.	ρ – удельное сопротивление вещества, [Ом·мм2/м] R – сопротивление, [Ом] S – площадь поперечного сечения проводника, [мм2] L – длина проводника, [м]
Законы последовательного соединения проводников	I = I1 = I2	Последовательным соединением называется соединение, когда элементы идут друг за другом.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Законы параллельного соединения проводников	U = U1 = U2 I = I1 + I2 1/R_общ=1/R₁+1/R₂	Параллельным соединением проводников называется такое соединение, при котором начала и концы проводников соединяются вместе.	I – сила тока, [А] U – напряжение, [В] R – сопротивление, [Ом]
Формула для вычисления величины заряда.	q = It	Заряд – это есть произведение силы тока на время, в течение которого этот заряд протекает по проводнику.	q – заряд, [Кл] I – сила тока, [А] t – время, [c]
Формула для нахождения работы электрического тока.	A = Uq A = UIt	Работа – это величина, которая характеризует превращение энергии из одного вида в другой, т.е. показывает, как энергия электрического тока, будет превращаться в другие виды энергии – механическую, тепловую и т. д. Работа электрического поля – это произведение электрического напряжения на заряд, протекающий по проводнику. Работа, совершаемая для перемещения электрического заряда в электрическом поле.	A – работа электрического тока, [Дж] U – напряжение на концах участка, [В] q – заряд, [Кл] I – сила тока, [А] t – время, [c]
Формула электрической мощности	P = A/t P = UI P = U²/R	Мощность – работа, выполненная в единицу времени.	P – электрическая мощность, [Вт] A – работа электрического тока, [Дж] t – время, [c] U – напряжение на концах участка, [В] I – сила тока, [А] R – сопротивление, [Ом]
Формула закона Джоуля-Ленца	Q=I²Rt	Закон Джоуля-Ленца: при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.	Q – количество теплоты, [Дж] I – сила тока, [А]; t – время, [с]. R – сопротивление, [Ом].
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Правило правой руки		Расположим правую руку так, чтобы четыре согнутых пальца совпадали с направлением магнитных линий, тогда большой палец укажет направление тока в проводнике. Или Если направить большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление линий магнитного поля тока.
Правило буравчика		Если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока.
СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Закон отражения света		Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восставленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, при этом угол падения луча равен углу отражения луча.
Закон преломления		При увеличении угла падения увеличивается и угол преломления, то есть при угле падения, близком к 90°, преломлённый луч практически исчезает, а вся энергия падающего луча переходит в энергию отражённого.	n – показатель преломления одного вещества относительно другого
Формула вычисления абсолютного показателя преломления вещества	n=c/v	Абсолютный показатель преломления вещества – величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.	n – абсолютный показатель преломления вещества c – скорость света в вакууме, [м/с] v – скорость света в данной среде, [м/с]
Закон Снеллиуса	sinα/sinγ=v₁/v₂=n	Закон Снеллиуса (закон преломления света): отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная.	n – показатель преломления одного вещества относительно другого v – скорость света в данной среде, [м/с]
Показатель преломления среды	sinα/sinγ=n	Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная.	n – показатель преломления среды
Формула оптической силы линзы	D=1/F	Оптическая сила линзы – способность линзы преломлять лучи.	D – оптическая сила линзы, [дптр] F – фокусное расстояние линзы, [м]

Сила тока в физике — что это такое?

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

Для большинства людей электрический ток — это что-то из категории магии вне Хогвартса. На самом деле, это всего лишь упорядоченность природных явлений и больше ничего. Давайте переходить в категорию разбирающегося меньшинства.

Электрический ток

По проводам течет электрический ток. Причем он именно «течет», практически как вода. Представим, что вы — счастливый фермер, который решил полить свой огород из шланга. Вы чуть-чуть приоткрыли кран, и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала.

Сила струи очень слабая. Потом вы решили, что напор нужен побольше и открыли кран на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что ни один помидор не останется без внимания, хотя в обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете два ведра из двух шлангов. У зеленого напор сильнее, у желтого — слабее. Быстрее наполнится то ведро, в которое льется вода из шланга с сильным напором. Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из двух разных шлангов тоже разный. Иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Если мы возьмем проводник с током, то будет происходить то же самое: заряженные частицы будут двигаться по проводнику, как и молекулы воды. Если больше заряженных частиц будет двигаться по проводнику, то «напор» тоже увеличится.

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц.

Пятерка по физике у тебя в кармане!

Решай домашку по физике на изи. Подробные решения помогут разобраться в сложной теме и получить пятерку!

Сила тока

Сразу возникает потребность в величине, которой мы будем «напор» электрического тока измерять. Такая, чтобы она зависела от количества частиц, которые протекают по проводнику.

Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой заряд прошел через проводник за единицу времени.

Как обозначается сила тока?

Сила тока обозначается буквой I

Сила тока

I = q/t

I — сила тока [A]

q — заряд [Кл]

t — время [с]

Сила тока измеряется в амперах. Единица измерения выбрана не просто так.

Во-первых, она названа в честь физика Андре-Мари Ампера, который занимался изучением электрических явлений. А во-вторых, единица этой величины выбрана на основе явления взаимодействия двух проводников.

Здесь аналогии с водопроводом провести, увы, не получится. Шланги с водой не притягиваются и не отталкиваются вблизи друг друга (а жаль, было бы забавно).

Когда ток проходит по двум параллельным проводникам в одном направлении, проводники притягиваются. А когда в противоположном направлении (по этим же проводникам) — отталкиваются.

За единицу силы тока 1 А принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной 1 м, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой 0,0000002 Н.

Задача

Найти силу тока в цепи, если за 2 секунды в ней проходит заряд, равный 300 мКл.

Решение:

Возьмем формулу силы тока

I = q/t

Подставим значения

I = 300 мКл / 2 с = 150 мА

Ответ: сила тока в цепи равна 150 мА

Чтобы хорошо запомнить теорию, нужно много практики. Классический курс по физике для 10 класса в онлайн-школе Skysmart — отличная возможность попрактиковаться в решении задач.

Проводники и диэлектрики

Некоторые делят мир на черное и белое, а мы — на проводники и диэлектрики.

Проводники — это материалы, которые проводят электрический ток. Самыми лучшими проводниками являются металлы.
Диэлектрики — материалы, которые не проводят электрический ток. Изи!

Проводники	Диэлектрики
Медь, железо, алюминий, олово, свинец, золото, серебро, хром, никель, вольфрам	Воздух, дистиллированная вода, поливинилхлорид, янтарь, стекло, резина, полиэтилен, полипропилен, полиамид, сухое дерево, каучук

То, что диэлектрик не проводит электрический ток, не значит, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передавать.

Направление тока

Раньше в учебниках по физике писали так: когда-то давно решили, что ток направлен от плюса к минуса, а потом узнали, что по проводам текут электроны. Но электроны эти — отрицательные, а значит к минусу идти не могут. Но раз уже условились о направлении, поэтому оставим, как есть. Вопрос тогда возникал у всех: почему нельзя поменять направление тока? Но ответ так никто и не получил.

Сейчас пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, туда и направлен ток. Здесь вопросов ни у кого не возникает.

Так и какая версия верна?

На самом деле, обе. Носители заряда в каждом типе материала разные. В металлах — это электроны, в электролитах — ионы. У каждого типа частиц свои знаки и потребность в том, чтобы бежать к противоположно заряженному полюса источника тока.

Не будем же мы для каждого типа материала выбирать направление тока, чтобы решить задачу! Поэтому принято направлять ток от плюса к минусу. В большинстве задач школьного курса направление тока роли не играет, но есть то самое коварное меньшинство, где этот момент будет очень важным. Поэтому запомните — направляем ток от плюса к минусу.

Источник тока

Вода в шланге берется из водопровода, ключа с водой в земле — в общем, не из ниоткуда. Электрический ток тоже имеет свой источник.

В качестве источника может выступить, например, гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции выделяют энергию, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения. По сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «-».

Амперметр

Мы знаем, куда ток направлен, в чем измеряется сила тока, как ее вычислить, зная заряд и время, за которое этот заряд прошел. Осталось только измерить.

Прибор для измерения силы тока называется амперметр. Его включают в электрическую цепь последовательно с тем проводником, в котором ток измеряют.

Амперметры бывают очень разными по принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и индукционные — и это только самые распространенные.

Мы рассмотрим только принцип действия теплового амперметра, потому что для понимания принципа действия других устройств необходимо знать, что такое магнитное поле и катушки.

Тепловой амперметр основан на свойстве тока нагревать провода. Устроен так: к двум неподвижным зажимам присоединена тонкая проволока. Эта тонкая проволока оттянута вниз шелковой нитью, связанной с пружиной. По пути эта нить петлей охватывает неподвижную ось, на которой закреплена стрелка. Измеряемый ток подводится к неподвижным зажимам и проходит через проволоку (на рисунке стрелками показан путь тока).

Под действием тока проволока немного нагреется, из-за чего удлинится, вследствие этого шелковая нить, прикрепленная к проволоке, оттянется пружиной. Движение нити повернет ось, а значит и стрелку. Стрелка покажет величину измерения.

Карина Хачатурян

К предыдущей статье

181.5K

Закон Ома

К следующей статье

Удельная теплоемкость вещества

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс

Формула электрического тока

Формула электрического тока

Электрический ток определяется как скорость потока электронов в электрической цепи. Поток электронов происходит из-за разности потенциалов. Формула электрического тока выводится из закона Ома.

Сегодня, при ударе выключателя для включения узла, у нас есть мгновенная мощность. Это возможно только благодаря наличию электрического тока. Электрический ток является одним из самых важных открытий, которые помогают нам изменить наш образ жизни. С момента пробуждения до ночи наша жизнь полностью зависит от электричества.

Определение электрического тока

Проводящий материал состоит из огромного количества свободных электронов, движущихся от одного атома к другому. Когда разность потенциалов удерживается на проводе, свободно присоединенные свободные электроны начинают свое движение к электроположительному концу ячейки.

Это непрерывное движение электронов обеспечивает существование электрического тока. Следовательно, ток в проводе течет от электроотрицательного к электроположительному и через внешнюю цепь.

В зависимости от движения электрического тока или заряда электрический ток подразделяется на два типа: постоянный ток и переменный ток.

В постоянном токе заряд приводит движение только в одном направлении, а в переменном токе замыкает в обоих направлениях.

Формула электрического тока

Величина отношения тока, протекающего в любой моментальной области проводника, определяется как скорость потока электрического тока или электронов.

Математическое выражение электрического тока приведено ниже:

I = Q / t

Где,

I = электрический ток

Q = электрический заряд

t = время

Электрический ток определяется как скорость изменение электрического заряда во внешней цепи. Этот электрический заряд или ток связан с сопротивлением и напряжением тока.

Используя закон Ома, мы можем соответствовать этому математическому выражению:

I = V / R

Где,

I = электрический ток

V = электрическое напряжение

R = сопротивление алюминиевой или металлической проволоки электрический ток чрезмерно через электрическую цепь, в которой напряжение и сопротивление равны 32В и 4 Ом соответственно?

В = 32 В

R = 4ω

Здесь мы должны использовать формулу закона Ома.

Выравнивание электрического тока по закону Ома:

I= V/R

После подстановки известных значений получаем

I = 32 / 4

I = 8 А

сила тока 8 А.

2. Абсолютный электрический ток, протекающий по электрической цепи, равен 100 Ампер, а сопротивление проводов равно 20 Ом. С помощью формулы тока определите разность потенциалов.

Чтобы найти разность потенциалов:

Дано:

I = 100 А, R = 20 Ом

Используя формулу тока, получаем = 2000

Следовательно, разность потенциалов равна 2000 В.

Электрический ток: определение, формула и единицы измерения

Электричество является формой энергии . Это явление, которое описывает поток заряженных частиц (особенно электронов) из одного места в другое. Все в мире состоит из атомов. Каждый атом состоит из ядра, окруженного отрицательно заряженными электронами. Ядро содержит частицы, называемые нейтронами (не имеющими заряда) и протонами (имеющими положительный заряд). Количество протонов и электронов одинаково в стабильном атоме, чтобы уравновесить общий нейтральный заряд.

В проводниках (например, таких металлах, как медь или серебро) за перемещение заряда отвечает движение электронов, известное как свободные электроны . Движущийся заряд — это то, что мы называем 90 107 электрическим током 90 108 .

Явление электричества и его применения более подробно изучаются в области электротехники .

Определение электрического тока

Мы можем определить электрический ток как количество заряда, перемещающегося в течение определенного периода времени. Формула для расчета электрического тока и используемые единицы измерения следующие:

Базовой единицей СИ для электрического тока является ампер ( А ).

Ток (I) измеряется в амперах ( А ).

Q измеряется в кулонах ( C ).

Время (t) измеряется в секундах ( с ).

Заряд, ток и время связаны друг с другом соотношением \(Q = I \cdot t\).

Изменение заряда обозначается как ΔQ.

Аналогичным образом изменение во времени обозначается как Δt.

Еще один интересный момент заключается в том, что электрический ток создает магнитное поле, а магнитное поле также может создавать электрический ток.

Вариант партии

Когда два заряженных объекта соединяются проводником, через них протекает заряд, создавая ток. Ток течет, потому что разница в заряде вызывает разницу в напряжении.

Рисунок 1. Поток заряда в проводнике. Источник: StudySmarter.

Таким образом, уравнение для протекания тока выглядит следующим образом:

\[\Delta Q = \Delta I \cdot \Delta t\]

Обычный ток

В цепи ток представляет собой поток электронов по цепи . Отрицательно заряженные электроны движутся от отрицательно заряженного вывода к положительно заряженному, следуя основному правилу: одноименные заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются.

Обычный ток описывается как поток положительного заряда от положительного вывода источника к его отрицательному полюсу. Это противоположно потоку электронов, как было сказано до того, как стало понятно направление тока.

Рис. 2. Обычный поток в сравнении с потоком электронов. Источник: StudySmarter.

Важно отметить, что ток имеет направление и величину, выраженную в амперах. Однако это не векторная величина.

Как измерить ток

Ток можно измерить с помощью устройства, называемого амперметром . Амперметры серии всегда следует подключать к той части цепи, где вы хотите измерить ток, как показано на рисунке ниже.

Это связано с тем, что ток должен проходить через амперметр, чтобы он мог считать значение. Идеальное внутреннее сопротивление амперметра равно нулю, чтобы на амперметр не попадало напряжение, поскольку оно может повлиять на цепь.

Рисунок 3. Устройство для измерения тока с помощью амперметра — StudySmarter Originals

В: В каком из приведенных ниже вариантов через электрическую цепь проходит ток силой 8 мА?

А. При прохождении заряда 4 Кл за 500 с.

B. Когда заряд 8C проходит за 100 с.

С. При прохождении заряда 1С за 8с.

Раствор. Используя уравнение:

\(I = \frac{Q}{t}\)

\(I = \frac{4}{500} = 8 \cdot 10-3 = 8 мА\)

\(I = \frac{8}{100} = 80 \cdot 10-3 = 80 мА\)

\(I = \frac{1}{8} = 125 \cdot 10-3 = 125 мА\ )

Вариант А правильный: по цепи будет проходить ток силой 8 мА.

Квантование заряда

Заряд на носителях заряда квантуется , что можно определить следующим образом:

Отдельный протон имеет положительный заряд, а отдельный электрон имеет отрицательный заряд. Этот положительный и отрицательный заряд имеет фиксированную минимальную величину и всегда кратен этой величине.

Таким образом, количество заряда можно квантовать на основе количества присутствующих протонов или электронов.

Это означает, что заряд любой частицы кратен величине заряда электрона. Например, заряд электрона равен -1,60 · 10 ^-19 Кл, а заряд протона, для сравнения, равен 1,60 · 10 ^-19 Кл. Заряд любой частицы можно представить как кратное этого.

Расчет силы тока в проводнике с током

В проводнике с током возникает ток, когда носители заряда свободно перемещаются. Заряд на носителях заряда может быть как положительным, так и отрицательным, и считается, что ток течет в одном направлении по проводнику. Ток в проводнике имеет несколько характеристик:

Носителями заряда в основном являются свободные электроны.

Хотя ток течет в определенном направлении в каждом проводнике, носители заряда движутся в противоположных направлениях со скоростью дрейфа v.

Первое изображение в Рисунок 2 имеет положительные носители заряда. Здесь скорость дрейфа и носители заряда движутся в одном направлении. Второе изображение имеет отрицательные носители заряда, а скорость дрейфа и носители заряда движутся в противоположном направлении.