Работа и мощность электрического тока. Энергетический баланс

Работа, совершаемая при перемещении положительного заряда Q вдоль некоторого неразветвленного участка электрической цепи, не содержащего источника электрической энергии, от точки a до точки b, равна произведению этого заряда на напряжение между концами участка:

.

С другой стороны, при постоянном токе , заряд (количество электричества)

.

Следовательно, произведенная за время t работа (Дж)

.

Для оценки энергетических условий важно знать, сколь быстро совершается работа. Отношением работы А к соответствующему промежутку времени t определяется мощность (Вт)

.

В любой электрической цепи должен соблюдаться энергетический баланс – баланс мощностей: алгебраическая сумма мощностей всех источников энергии равна арифметической сумме мощностей всех приемников энергии:

(*)

или

.

В (*) вместо E_истпринято U_ист, так как учитывает падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

Мощность источника следует считать положительной и записывать в уравнении баланса мощностей со знаком плюс, если положительное направление тока совпадает с положительным направлением ЭДС.

Баланс мощностей для цепи, приведенной в прошлом параграфе:

.