Что такое работа тока

Работа тока — это физическая величина, которая показывает, сколько энергии электрический ток преобразует в другие виды энергии — тепловую, световую или механическую — при прохождении по участку цепи за определённое время. Её вычисляют как произведение напряжения, силы тока и времени, а измеряют в джоулях или во внесистемных киловатт-часах, привычных по показаниям электросчётчика в квартире. Именно это скрывается за вопросом, что такое работа тока: количество превращённой электрической энергии за конкретный промежуток времени.

$A = U \cdot I \cdot t$

Разбор по случаям

Примеры

Работа тока в нагревателе утюга. Утюг работает при напряжении $U = 220\text{ V}$ и силе тока $I = 5\text{ A}$ в течение $t = 60\text{ s}$, то есть ровно одну минуту глажки.

Работа тока равна $A = UIt = 220 \cdot 5 \cdot 60 = 66000\text{ J}$, то есть за одну минуту работы утюга в тепло нагревательного элемента превращаются 66 килоджоулей электрической энергии, взятой из сети.

Работа тока через сопротивление спирали. Нагреватель с сопротивлением спирали $R = 10\text{ Ohm}$ пропускает ток силой $I = 2\text{ A}$ на протяжении $t = 100\text{ s}$, напряжение при этом отдельно не измеряли.

Работа тока считается по формуле $A = I^{2} R t = 2^{2} \cdot 10 \cdot 100 = 4000\text{ J}$, значит за указанное время в тепло на спирали превратились 4 килоджоуля электрической энергии.

Частые ошибки

• Работу тока путают с мощностью, забывая, что мощность — это работа за единицу времени, а не сама работа.
• Время в формулу подставляют в минутах или часах, хотя в системе СИ его нужно переводить в секунды.
• Работу тока считают только через напряжение и силу тока, забывая про равносильные формулы с сопротивлением цепи.

Коротко

Что такое работа тока, определяет одна величина — количество электрической энергии, превращённой в тепло, свет или механическое движение за время прохождения тока по цепи. Её находят через напряжение, силу тока и сопротивление участка, а измеряют в джоулях или во внесистемных киловатт-часах.