Праца электрычнага току: агульная характарыстыка, формула, практычнае значэнне

З курсу фізікі вядома, што адной з характарыстык любога цела з'яўляецца яго здольнасць здзяйсняць працу, так як апошняя уяўляе не што іншае, як пераўтварэнне аднаго выгляду энергіі ў іншай (напрыклад, патэнцыйнай ў кінэтычную). Пры гэтым варта ўлічваць знакаміты закон захавання энергіі, сфармуляваны яшчэ ў XVIII стагоддзі М.В. Ламаносавым, згодна з якім энергія ніколі і нікуды не знікае, яна толькі відазмяняецца, прымае іншую форму. Усё вышэйсказанае ў роўнай ступені адносіцца не толькі да цвёрдых целаў, але і да іншых відах матэрыі, у тым ліку і да электрычнага току.

Электрычны ток, як ужо даўно было даказана, - гэта накіраванае рух зараджаных часціц. Перасоўваючыся па вызначаным участку ланцуга, гэтыя часціцы фармуюць электрычнае поле, якое здзяйсняе працу. Праца электрычнага току - гэта тая колькасць энергіі, якое неабходна выдаткаваць, каб перанесці зарад па дадзенай электрычнай ланцугу. Пры гэтым далёка не ўся праца току карысная і эфектыўная. Досыць прыкметная частка энергіі траціцца на тое, каб электрычны зарад пераадолеў супраціў элементарных часціц, якія знаходзяцца ў правадыру і ў крыніцы ланцуга.

Праца электрычнага току, формула якой, як вынікае з вышэй прыведзенага тэксту, А = U • Q, з'яўляецца найважнейшай характарыстыкай гэтага адмысловага выгляду матэрыі. У гэтай формуле U ўяўляе сабой рознасць патэнцыялаў (напружанне) на ўчастку ланцуга, а Q - колькаснае выраз зарада, пераноснага па дадзеным участку.

Аднак сама па сабе праца электрычнага току не ўяўляла б асаблівай цікавасці, калі б не была знойдзена заканамернасць, якая звязала гэтую працу і колькасць вылучаемай пры гэтым цеплавой энергіі. Гэтую заканамернасць практычна адначасова адкрылі два вядомых фізіка - Ленц і Джоудь Прескотт, таму і закон у навуковай супольнасці атрымаў найменне «закона Джоўля-Ленца». Паводле гэтага закона, атрымліваецца, што колькасць (або магутнасць) цяпла, якое вылучаецца ў пэўным аб'ёме пры праходжанні праз яго зараджаных часціц, знаходзіцца ў прамой залежнасці ад творы напружанасці поля на шчыльнасць які праходзіць праз дадзены ўчастак электрычнага току. Дадзены закон мае вялікае значэнне для разліку страт электраэнергіі пры яе перадачы па правадах на вялікія адлегласці.

Праца электрычнага току самым непасрэдным чынам звязана з другога найважнейшай велічынёй - магутнасцю. Пад магутнасцю току ў фізіцы разумеюць колькасную характарыстыку пераўтварэння і хуткасці перадачы электрычнай энергіі. Магутнасць вымяраецца ў кілават-гадзінах, у той час як праца электрычнага току - у джоўль.

Для атрымання максімальнай магутнасці току ад таго ці іншага крыніцы неабходна ўлічваць характарыстыкі гэтай крыніцы, а таксама тое, што супраціву ўнутранай і знешняй ланцугу павінны быць супастаўныя адзін з адным, у адваротным выпадку ўся якая вырабляецца праца сыдзе на пераадоленне рознасці ў супрацівах.

Праца электрычнага току з'яўляецца найважнейшай фізічнай характарыстыкай, якую неабходна ўлічваць практычна ва ўсіх галінах прамысловасці, а таксама пры вытворчасці і перадачы энергіі на значныя адлегласці.