Электрическая энергия и мощность

При перемещении элементарного электрического заряда под действием сил электрического поля из одной точки электрической цепи в другую этим полем совершается работа

. (1.2)

где — напряжение между точками цепи; — ток участка цепи, соединяющего точки

Откуда напряжение между двумя точками электрического поля может быть определено как скорость изменения энергии поля, затрачиваемой на перенос положительного заряда из одной точки в другую,

.

В Международной системе единиц СИ напряжение измеряется в вольтах (В), энергия (работа) — в джоулях (Дж), а заряд в кулонах (Кл), поэтому В = Дж/Кл.

Энергия,затраченная на перемещение зарядов, в произвольный момент времени , определяется с учётом (1.2) в виде

.

Если в любой момент времени значение энергии положительно, то цепь является потребителем энергии и называется пассивной цепью, а если — отрицательна, то это означает, что цепь содержит не менее одного источника энергии и называется активной цепью.

Мгновенная мощность представляет собой скорость изменения энергии и вычисляется как производная от энергии по времени. Следовательно, мгновенная мощность равна подынтегральному выражению предшествующей формулы

. (1.3)

В Международной системе единиц СИ мощность выражают в ваттах (Вт). Тогда ватт можно выразить в виде Вт = Дж/с.