Теория:

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
U=Aq, где \(U\) — напряжение, \(А\) — работа тока, \(q\) — электрический заряд.
Таким образом:
Напряжение на концах участка цепи численно равно работе, которая совершается при прохождении по этому участку электрического заряда в \(1\) Кл.
При прохождении по этому же участку электрического заряда, равного не \(1\) Кл, а, например, \(10\) Кл, совершённая работа будет в \(10\) раз больше.
Это означает, что, чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд, прошедший по нему: A=Uq.
Для выражения любой из величин можно использовать приведённые ниже рисунки.

shema_3 - копия.png
 
Электрический заряд, прошедший по участку цепи, можно определить, измерив силу тока и время его прохождения: q=It. Используя это соотношение и подставляя его в формулу A=Uq, получим формулу для нахождения работы электрического тока: A=UIt.
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.
Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.
 
3.png

Как известно, работу измеряют в джоулях, напряжение — в вольтах, силу тока — в амперах, а время — в секундах.
 
Тогда  1 джоуль = 1 вольт · 1 ампер · 1 секунду, или 1 Дж = 1 В · А ·С.

Из вышесказанного следует, что для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.

16.pngpower-8191WKS.jpg
 
Например:
 
I = 1,2 АU = 5 Вt = 1,5 мин = 90 сА = UIt = 51,290 = 540 Дж 
 
Обрати внимание!
Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.
\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.
На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами — счётчиками. Счётчики электроэнергии можно видеть в каждом доме.
 
soe_52_60_11_sh.jpg
 
Из курса физики известно, что мощность численно равна работе, совершённой в единицу времени: N = Аt. Следовательно, чтобы найти мощность электрического тока, надо его работу, A=UIt, разделить на время.
В отличие от механической мощности мощность тока обозначают буквой \(Р\):
P=At=UItt=UI. Отсюда следует:
Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P=UI.
Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённые ниже рисунки.
 
1.png
 
За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.
 
Из формулы P=UI следует, что

\(1\) ватт = \(1\) вольт х \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.

 
Обрати внимание!
Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.
Измерить мощность электрического тока можно с помощью вольтметра и амперметра.
 
16.png
 
Чтобы вычислить искомую мощность, необходимо напряжение умножить на силу тока. Значение силы тока и напряжение определяют по показаниям приборов.
 
I=1,2АU=5ВP =UI=51,2=6Вт.
 
Существуют специальные приборы — ваттметры, которые непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи. Они бывают аналоговые и цифровые. В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.
 
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Аналоговый ваттметр
Цифровой ваттметр
0007-004-Vattmetr-pribor-dlja-izmerenija-moschnosti.jpg
791838.jpeg
c301 (1).jpg
0987.jpg
 
Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.
 
1.png Jauda1.png
 
Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит: 
 
Обрати внимание!
Мощность прямо пропорциональна силе тока.
Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.

2_1.png Jauda2.png 
 
Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:
 
Обрати внимание!
Мощность зависит от напряжения.
Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:
 
I=0,2АU=110ВP=UI=1100,2=22ВтI=0,4АU=220ВP=UI=2200,4=88Вт.
 
Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).

 
dsc_0264.jpg79616800.jpg2642_0.jpg
 
В таблице дана мощность, потребляемая различными приборами и устройствами:
 
Название
Рисунок
Мощность
 Калькулятор
441.jpg
\(0,001\) Вт
 Лампы дневного света
lampy-dnevnogo-sveta-potolochnye1.jpg
\(15 — 80\) Вт
 Лампы накаливания
l1.png
\(25 — 5000\) Вт
 Компьютер
1.jpg
\(200 — 450\) Вт
 Электрический чайник
skolko-elektroe-nergii-potreblyaet-chajnik-nowbest.ru_.jpg
\(650 — 3100\) Вт
 Пылесос
6a.jpg
\(1500 — 3000\) Вт
 Стиральная машина
atlant.jpeg
\(2000 — 4000\) Вт
 Трамвай
64216.jpg
\(150 000 — 240000\) Вт
Источники:
Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.
http://уроки.мирфизики.рф/%d1%80%d0%b0%d0%b1%d0%be%d1%82%d0%b0-%d0%b8-%d0%bc%d0%be%d1%89%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c-%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%82%d1%80%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%be%d0%b3%d0%be-%d1%82%d0%be%d0%ba/
http://phscs.ru/physicsus/electric-power
http://class-fizika.narod.ru/8_34.htm