Page 162 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Jednostka pracy prądu

Jednostkę pracy prądu otrzymamy po podstawieniu do wzoru na pracę jed-
Przypomnijmy, że jednostkami
większymi od 1 J są: nostek napięcia, natężenia i czasu.
1 J
3
1000 J = 10 J = 1 kJ (kilodżul), [W] = [U] · [I] · [t] = 1 V · 1 A · 1 s = 1 C · 1 C · 1 s = 1 J
1 s
6
1 000 000 J = 10 J = 1 MJ (megadżul), Jak widzisz, jednostką pracy prądu elektrycznego jest dżul (1 J). Praca
9
1 000 000 000 J = 10 J = 1 GJ (gigadżul).
prądu w odbiorniku wynosi 1 J, jeżeli napięcie na nim wynosi 1 V i przepływa
przez niego prąd o natężeniu 1 A w czasie 1 sekundy.
Przykład 17.

Jaką pracę wykonuje prąd elektryczny, przepływając przez żarówkę
latarki kieszonkowej w czasie 3 min, jeżeli natężenie prądu w obwodzie
latarki wynosi 0,3 A, a napięcie na zaciskach żarówki wynosi 4,5 V?

Dane: Szukane:
U = 4,5 V W = ?
I = 0,3 A
t = 3 min = 180 s

Rozwiązanie
Korzystamy ze wzoru na pracę prądu elektrycznego: W = U · I · t

Po podstawieniu danych:
Ciekawe!
W = 4,5 V · 0,3 A · 180 s = 243 J
odbiornik
Odpowiedź: Prąd elektryczny wykonuje pracę 243 J.
proces E wy = W u
E we = W d
Jak inaczej obliczyć pracę prądu elektrycznego?
Dla opornika lub żarówki pracę prądu elektrycznego można również wyra-
straty
zić, wykorzystując poznany wcześniej wzór na opór odbiornika:
Schemat przedstawiający proces R = U
przemiany energii w urządzeniu I
Po przekształceniu: U = I · R
Energia elektryczna ulega w odbiorni- Po podstawieniu tego związku do wzoru na pracę: W = U · I · t, otrzyma-
kach zamianie na inne rodzaje energii, my ostatecznie:
np. mechaniczną, wewnętrzną, świetlną. 2
Najczęściej nie jest w pełni wykorzysta- W = I · R · t
U
na w urządzeniu. Tę wykorzystaną część Podobnie, obliczając I = ze wzoru na opór i podstawiając do wzoru na
energii określamy, podając sprawność R
urządzeń (ƞ) (najczęściej w procentach): pracę, otrzymamy: U
ƞ = W u · 100% W = U · · t
R
W d
W u – praca zamieniona na energię uży- I ostatecznie:
teczną W = U 2 · t
W d – praca wykonana w odbiorniku R

160