Потужність електричного струму — фізична величина, що визначає швидкість передавання або перетворення електричної енергії. Одиницею вимірювання потужності в SI є ват (Вт, W).
Объяснение:
визначенням, електрична напруга — це відношення роботи, яку Електричне поле виконує при перенесенні пробного електричного заряду з точки A у точку B, до величини пробного заряду. Тобто, можна сказати, що електрична напруга дорівнює роботі з перенесення одиничного заряду з точки А до точки B. Іншими словами, при русі одиничного заряду ділянкою електричного кола він виконує роботу, що чисельно дорівнює електричній напрузі на даній ділянці кола. Робота, яку виконують ці заряди при русі від початку ділянки кола до його кінця, дорівнює роботі всіх одиничних зарядів.
Потужність, за визначенням, — це робота за одиницю часу. Введемо позначення: U — напруга на ділянці AB (приймаємо її постійною на інтервалі Δ t), Q — кількість зарядів, що пройшли від А до B за час Δ t. А — робота, виконана зарядом Q під час руху ділянкою A-B, P — потужність. Записуємо вищенаведені міркування й отримуємо:
{\displaystyle P_{AB}={\frac {A}{\Delta t}}}P_{{AB}}={\frac {A}{\Delta t}}
Для одиничного заряду на ділянці AB:
{\displaystyle P_{e(AB)}={\frac {U}{\Delta t}}}P_{{e(AB)}}={\frac {U}{\Delta t}}
Для всіх зарядів:
{\displaystyle P_{AB}={\frac {U}{\Delta t}}\cdot {Q}={U}\cdot {\frac {Q}{\Delta t}}}P_{{AB}}={\frac {U}{\Delta t}}\cdot {Q}={U}\cdot {\frac {Q}{\Delta t}}
Оскільки струм це кількість зарядів за одиницю часу, тобто {\displaystyle I={\frac {Q}{\Delta t}}}I={\frac {Q}{\Delta t}} за визначенням, у результаті отримуємо:
{\displaystyle P_{AB}=U\cdot I}P_{{AB}}=U\cdot I
Вважаючи час нескінченно малим, можна прийняти, що величини напруги та струму за цей час, теж зміняться нескінченно мало. У підсумку, отримуємо наступне визначення миттєвої електричної потужності: миттєва потужність електричного струму p (t), що виділяється на ділянці електричного кола, є добуток миттєвих значень напруги u (t) і сили струму i (t) на цій ділянці:
{\displaystyle p(t)=u(t)\cdot i(t).}p(t)=u(t)\cdot i(t).
Якщо ділянка кола містить резистор з електричним опором R, то
{\displaystyle p(t)=i(t)^{2}\cdot R={\frac {u(t)^{2}}{R}}.}p(t)=i(t)^{2}\cdot R={\frac {u(t)^{2}}{R}}.
Обхватите правой рукой невидимый автобусный поручень, который расположен вертикально (как проводник на рисунке). Обхватите так, чтобы большой палец был сонаправлен с поручнем.
Эта аналогия позволяет понять, куда течёт ток, если известно направление магнитных линий, и наоборот - направление магнитных линий, если известно направление тока. Направление большого пальца указывает направление тока в проводнике, а четыре остальных - направление магнитных линий. Можно повращать кисть в направлении, указываемом четырьмя пальцами, чтобы убедиться в том, что линии магнитной индукции направлены по кривым. А именно - линии являются замкнутыми (окружностями). Полную окружность описать кистью, конечно, не получится. Но мысленно мы довершить вращение до полного оборота.
Крестом в круге обозначают магнитные линии, направленные от наблюдателя. А точкой в круге - к наблюдателю. Есть ещё аналогия со стрелой - когда стрела летит на нас, то нам видно её остриё (точка в круге), когда летит от нас, то нам видно её оперение (стрелы всякие бывают, в том числе - с крестообразным оперением). Или, если не нравится оперение, видно две засечки конца стрелы, нанесённые одна на другую, которые делают специально для того, чтобы фиксировать стрелу на тетиве лука.
На рисунке линии направлены от нас. Поэтому, проверив направление тока через "автобусный поручень", убеждаемся, что ответ:
"Ток в проводнике направлен вверх".
