Энергия и мощность электрического тока

В замкнутой электрической цепи источник затрачивает электрическую энергию W_кст на перемещение единицы положительной заряда по всей замкнутой цепи, т. е. на внутреннем и внешнемучастках ((2.3) и рис. 2.3).

ЭДС источника определяется выражением

из этого выражения следует, что энергия, затраченная источником, равна

Каккак q = It, что вытекает из определения величины тока I = q/t Энергия источника расходуется на потребителе (полезная энергия)

и на внутреннем сопротивлении источника (потери):

Потерей энергии в проводах, при незначительной их длине, можно пренебречь.

Из закона сохранения энергии следует:

Во всех элементах электрической цепи происходит преобразование энергии (в источниках различные виды энергии преобразуется в электрическую, в потребителях — электрическая в другие виды энергии).

Скорость такого преобразования энергии определяет электрическую мощность элементов электрической цепи

Обозначается электрическая мощность буквой Р, а единицей электрической мощности является ватт, другими словами,

[Р] = Вт (ватт)

Таким образом мощность источника электрической энергии определяется выражением

В Мощность потребителя т.е. полезная, потребляемая мощность, будет равна

Если воспользоваться законом Ома для участка электрической цепи, то полезную мощность можно определить следующим вы­ражением:

Потери мощности на внутреннем сопротивлении источника:

Для любой замкнутой цепи должен сохраняться баланс мощно­стей

Так как электрическая мощность измеряется в ваттах, то едини­цей измерения электрической энергии является:

Коэффициент полезного действия электрической цепи ήопре­деляется отношением полезной мощности (мощности потребите­ля) ко всей затраченной мощности (мощности источника)