Как найти ток формула: Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи — урок. Физика, 8 класс.

формула формула мощности электрического тока

Электрический ток является физическим процессом. Если говорить упрощенно, то это упорядоченное движение заряженных частиц. Его протекание можно измерить и соответственно выразить в символьном и цифровом виде. Формула электрического тока, представляет собой выражение качественных и количественных параметров через сопротивление проводника, напряжение или разность потенциалов, а также через его силу. Так как любое перемещение чего-либо, подразумевает под собой совершение работы, то дополнительно можно вести разговор об электричестве используя формулу мощности электрического тока.

Основные понятия и формулы характеризующие электрический ток

Количественным параметром электрического тока является его сила, представляющая собой скалярную величину и выражающуюся в отношении заряда (принято обозначать буквой q) к периоду времени (t), за которое он пересекает сечение проводника. Следовательно, формула электрического тока, а если говорить правильно его сила, будет выглядеть следующим образом — I=q/t. Измеряется данный параметр в амперах. Так как скалярные величины являются действительными числами и определяются только значением, сила тока не может иметь отрицательный знак. С учетом того, что величина заряда не является постоянным параметром для разных электрических цепей, было введено понятие – плотность электрического тока (j), формула которой выглядят так – j=I/S, где S – площадь, пересекаемая зарядами. Следовательно, при увеличении силы тока и уменьшении поперечного сечения проводника плотность тока возрастает и наоборот. Как отмечалось выше, важными параметрами электричества, вернее электрической цепи являются напряжение в ней и сопротивление проводящих ток элементов.

Формула выражения силы электрического тока через сопротивление и напряжение

В отличие от фундаментальных исследований, в основе которых лежат теоретические выкладки данная зависимость была выведена практическим путем. Автором открытия является физик Ом, в честь которого закон и получил свое имя. По результатам своих опытов и экспериментов Ом пришел к выводу что сила тока (I) напрямую зависит от величины напряжения (U)и имеет обратную зависимость от сопротивления (R) элементов и деталей, включенных в электрическую цепь. Эту связь можно представить в виде – I=U/R. Путем несложных преобразований, формулы сопротивления и напряжения, выраженные через силу тока, будут выглядеть следующим образом – R=U/I и U=IxR, соответственно.

Формула силы электрического тока

Сопротивление электрического тока: формула
Формула напряжения электрического тока

Работа и мощность электрического тока

Формула мощности (Р) электрического тока напрямую зависит от его работы (А). Под работой тока подразумевается преобразование электрической энергии в механический, тепловой, световой или иной ее вид. Величина данного процесса напрямую зависит от времени его протекания, силы тока и напряжения в сети. Это можно выразить следующей формулой – А=IxUxt. Произведение (IxU) является ничем иным как мощностью. Следовательно, чем выше напряжение или сила тока в сети, тем большую мощность имеет электрический ток и большую работу он может совершить за единицу времени. Формула мощности электрического тока имеет следующий вид – Р=А/t или Р=IxU.

Работа электрического тока формула
Формула мощности электрического тока

Поэтому, если необходимо вычислить, какую работу производит ток, протекая по цепи в течение определенного времени, необходимо умножить мощность на временной промежуток, выраженный в секундах. Рассмотрим применение формул расчета работы и мощности электрического тока на примере электрического двигателя, подключенного к сети 220 В, а сила тока, измеренная амперметром для этого участка, составила 10А.

Р (мощность двигателя) = 10А (сила тока) х 220В (напряжение в сети) = 2200 Вт = 2,2 кВт.

Зная данный показатель, а также реальное или предполагаемое время функционирования электродвигателя можно определить какую работу он совершит за этот отрезок времени или другим словами сколько будет потрачено электроэнергии. Если двигатель был включен, например, 1 час, то можно найти искомое значение.

А (работа, совершенная двигателем) = 2,2 кВт (мощность) х 1 (время работы в часах) = 2,2 кВт ч. Именно этот показатель будет отражен на приборе учета расхода электроэнергии.

Исходя из того, что электрический ток является физическим процессом, то какой-либо его неизвестный параметр можно определить, зная его остальные характеристики. Приведем наиболее распространенные формулы для определения характеристик электрической цепи применяемые в электротехнике.

Напряжение или разность потенциалов

• U = RxI
• U = P/I
• U = (P*R)^1/2

Сила электрического тока

• I = U / R
• I = (P / R)^1/2

Сопротивление

• R = U / I
• R = U²/ P
• R = P / I²

Мощность

• P= U* I
• P= R* I²
• P = U²/ R

В заключение отметим, что приведенная информация справедлива для цепей с постоянным электрическим током. Формулы, применяемые для расчета характеристик переменного тока, будут отличаться за счет введения дополнительных переменных и характеристик свойственных данному типу электричества.

Постоянный ток | Формулы по физике

Электродвижущая сила

Найти

  Известно, что:

     ΕAq =   

Вычислить ‘Ε’

Электродвижущая сила — разность потенциалов

Найти

  Известно, что:

     Εφ1φ2 =   

Вычислить ‘Ε’

Сила тока

Найти

  Известно, что:

     IΔ_qΔ_t =   

Вычислить ‘I’

Сила тока

Найти

  Известно, что:

     IenvS =   

Вычислить ‘I’

Плотность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     jIS =   

Вычислить ‘j’

Плотность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     jenv =   

Вычислить ‘j’

Сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RρlS =   

Вычислить ‘R’

Электрическая проводимость (электропроводность)

Найти

  Известно, что:

     λR =   

Вычислить ‘λ’

Сопротивление и температура

Найти

  Известно, что:

     RR0αt =   

Вычислить ‘R’

Удельное сопротивление

Найти

  Известно, что:

     ρρ0αt =   

Вычислить ‘ρ’

Удельное проводимость

Найти

  Известно, что:

     σρ =   

Вычислить ‘σ’

Последовательное соединение: сила тока

Найти

  Известно, что:

     I1I2 =   

Вычислить ‘I1’

Последовательное соединение: напряжение

Найти

  Известно, что:

     UU1U2 =   

Вычислить ‘U’

Последовательное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =   

Вычислить ‘R’

Параллельное соединение: сила тока

Найти

  Известно, что:

     II1I2 =   

Вычислить ‘I’

Параллельное соединение: напряжение

Найти

  Известно, что:

     U1U2 =   

Вычислить ‘U1’

Параллельное соединение: сила тока и сопротивление

Найти

  Известно, что:

     I1I2R2R1 =   

Вычислить ‘I1’

Параллельное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =   

Вычислить ‘R’

Параллельное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =   

Вычислить ‘R’

Закон Ома

Найти

  Известно, что:

     IUR =   

Вычислить ‘I’

Закон Ома для замкнутой цепи

Найти

  Известно, что:

     ΕIRr =   

Вычислить ‘Ε’

Закон Ома для замкнутой цепи: много источников тока

Найти

  Известно, что:

     nΕIRr =   

Вычислить ‘n’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AΔ_qU =   

Вычислить ‘A’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AIRt =   

Вычислить ‘A’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AUtR =   

Вычислить ‘A’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PUI =   

Вычислить ‘P’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PIR =   

Вычислить ‘P’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PUR =   

Вычислить ‘P’

Работа и мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     APt =   

Вычислить ‘A’

Формула плотности тока — GeeksforGeeks

Электромагнетизм неразрывно связан с плотностью тока или плотностью электрического тока. Количество электрического тока, протекающего через единицу площади поперечного сечения, определяется как это. Один и тот же ток проходит через все сечения проводника, когда по нему течет постоянный ток. Даже если сечения различны по площади, поток остается одним и тем же. Макроскопическая сущность представляет собой электрический ток. Мы говорим об электрическом токе, протекающем по проводнику, а не о токе, протекающем через одну точку. В электрическом поле плотность тока представляет собой аналогичный микроскопический термин. Формула плотности тока будет рассмотрена в этой статье.

Что такое плотность тока?

Скорость потока заряда через любое поперечное сечение проводника называется плотностью тока.

Поток электронов — это то, чем обычно считается электрический ток. Электроны вытекают из одного конца батареи, через провод и в другой конец батареи, когда два конца батареи соединены металлической проволокой. Если величина и направление тока постоянны, его обычно считают устойчивым.

Плотность тока в проводнике определяется как плотность тока. Буква J используется для его обозначения. Плотность тока и ее измерение особенно важны при изучении электромагнетизма. Единицей плотности тока в СИ является Ампер на квадратный метр поперечного сечения или А/м ² . Поскольку величина определяет направление потока, это векторная величина. Заряд в единицу времени на единицу площади электрического тока, проходящего через нее. Он также измеряется перпендикулярно направлению потока.

Текущая размерная формула для плотности: [M ⁰ L ^-2 T ⁰ I ¹ ].

Формула для плотности тока

Формула для плотности тока выглядит следующим образом:

Дж = I/A

где

• Дж — плотность тока (А/м 2 50 9016 4 900), = ток через проводник (А),
• А = площадь поперечного сечения (м ² ).

Вывод формулы плотности тока

Дж = dI/dA  

где,

dI/dA = изменение тока в зависимости от единицы площади.

Отсюда следует, что

dI = J × dA

или

dI = J × dAcosθ

, когда dA перпендикулярно J, отсюда следует, что θ = 90 ^o Следовательно, cos ,

DI = J × DA

и

I = JA

, то есть

J = I/A

Вопросы

Вопрос 1: Что вызывает постоянная плотность тока?

Ответ:

Поскольку один электрон должен покинуть проводник, чтобы освободить место для другого, плотность тока в проводнике остается постоянной. Количество электронов, протекающих через заряженный проводник, остается постоянным при исследовании поперечного сечения. Плотность площади поперечного сечения, с другой стороны, может меняться, а ток — нет.

Вопрос 2: Определение плотности тока.

Ответ:

Скорость протекания заряда через любое поперечное сечение проводника называется плотностью тока.

Вопрос 3: Какова плотность тока в проводе сечением 23 мм ² при протекании по нему тока 8 мА?

Ответ:

Дано: A = 23 мм ² = 0,023 M ² , I = 8 мА = 0,008 A

С.

= 0,34 А/м ²

Вопрос 4: По медному проводу диаметром 3 мм ² протекает ток силой 9 мА. Узнайте, какова плотность тока.

Ответ:

Дано: A = 3 мм ² = 0,003 M ² , I = 9 мА = 0,009 A

,

J = I / A

= 0,009 / 0,003.

= 3 А/м ²

Вопрос 5: Если ток 42 А протекает через батарею на расстоянии 8 м ² регион, какова плотность тока?

Ответ:

Дано: A = 8 M ² , I = 42 A

С. 2

Вопрос 6: Если плотность тока 4 А/м ² и сила тока в проводнике 24 А. Найдите площадь поперечного сечения.

Ответ:

Дано: J = 4 А/м ² , I = 24 A

с тех пор,

j = I/A

или

A = I/J

= 24/4

= 6 M ²

Электрический ток текущий : 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) движение электронов, известное как свободных электронов , отвечает за перемещение заряда. Движущийся заряд — это то, что мы называем электрическим током .

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 ⋅ 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 с помощью токопроводящего провода, через них протекает заряд, создавая ток. Ток течет, потому что разница в заряде вызывает разницу в напряжении.

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

Таким образом, уравнение для протекания тока выглядит следующим образом:

∆Q=∆I·∆t

Обычный ток

В цепи ток представляет собой поток электронов по цепи. Отрицательно заряженные электроны движутся от отрицательно заряженного полюса 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 поток тока имеет направление и величину, указанные 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.

Рис. 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. Когда заряд 4Кл проходит за 500с.

B. Когда заряд 8C проходит за 100 с.

С. При прохождении заряда в 1С за 8с.

Раствор. Используя уравнение:

I=Qt

I = 4/500 = 8 x 10-3 = 8 мА

I = 8/100 = 80 x 10-3 = 80 мА

I = 1/8 = 125 x 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. 9-19 Кл. Мы можем представить заряд любой частицы как кратное этому.

Расчет тока в проводнике с током

В проводнике с током возникает ток, когда носители заряда перемещаются свободно. 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 Рис. 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.
• Скорость дрейфа носителей заряда — это средняя скорость, с которой они движутся по проводнику. 93).v — скорость дрейфа в м/с. q — заряд в кулонах. I — ток в амперах.

Электрический ток — основные выводы

• Электричество — это форма энергии. Это явление, которое описывает поток заряженных частиц (особенно электронов) из одного места в другое.