Формула потужності струму
Чому дорівнює потужність електричного струму на ділянці ланцюга? Як відомо, робота на ділянці ланцюга дорівнює добутку напруги, сили струму та часу їхньої дії:
Підставимо у формулу потужності замість роботи її вираз через напругу, силу струму та час:
Виходить, що потужність струму дорівнює добутку напруги на силу струму.
Оскільки сила струму, напруга та опір пов'язані між собою ставленням I = U/R (закон Ома), то потужність електричного струму можна виразити не тільки через пару напруга-сила струму, але й через пари напруга-опір та сила струму-опір.
Замінимо у формулі потужності I на U/R, отримаємо:
Замінимо у формулі потужності U на IR, отримаємо:
Одиницею виміру потужності є ват (Вт). Так як потужність дорівнює добутку сили струму (змінюється в амперах) на напругу (вимірюється у вольтах), то тоді
Знаючи потужність електричного струму, можна обчислювати силу струму та напругу в ланцюзі:
Потужність електричного струму в ланцюзі можна виміряти за допомогою амперметра та вольтметра. Вимірюють показання приладів та перемножують їх.
Як дізнатися потужність струму
Щоб визначити потужність струму, потрібно використовувати амперметр та вольтметр. Приєднайте їх до апарата-споживача, потужність якого ви хочете виміряти. Після зняття показань можна розрахувати числове значення потужності струму. Якщо заздалегідь відомий опір провідника, можна виміряти силу струму або напругу і обчислити потужність струму. Її також можна дізнатися прямим виміром.
Прилади для вимірювання
Для проведення вимірювань знадобляться амперметр, вольтметр, ватметр і омметр.
Прямий вимір потужності струму
Для прямого вимірювання потужності струму візьміть ватметр і приєднайте його до споживача, на якому необхідно виміряти потужність. Підключіть клеми ватметра до місць виведення споживача в мережу. На шкалі аналогового ватметра або на екрані цифрового ватметра відобразиться потужність даного споживача. Залежно від налаштувань приладу значення потужності можна отримати у ватах, кіловатах, міліватах і т.д.
Вимірювання потужності за допомогою вольтметра та амперметра
Для вимірювання потужності за допомогою вольтметра та амперметра зберіть ланцюг, підключивши до нього споживача електричного струму та амперметр. Приєднайте вольтметр паралельно до споживача. Підключайте вимірювальні прилади, дотримуючись полярності, якщо постійний струм. Пустіть електричний струм шляхом підключення джерела та зніміть показання приладів. Запишіть значення сили струму в амперах із амперметра, а значення напруги у вольтах із вольтметра. Помножте значення сили струму на напругу (P = U * I). Отриманий результат буде потужністю споживача у ВАТ.
Визначення потужності струму за відомого опору споживача
Якщо відомий опір споживача (знайдіть його значення на корпусі або виміряйте омметром) і він розрахований на відому напругу, його номінальну потужність можна знайти, звівши цю напругу в квадрат і поділивши на значення опору (P = U² / R). Наприклад, у лампочки з опором 484 Ома і при номінальній напрузі 220 В, потужність дорівнюватиме 100 Вт. Якщо напруга джерела струму невідома, увімкніть амперметр у ланцюг споживача. З його допомогою виміряйте силу струму через споживача. Для розрахунку потужності зведіть силу струму в квадрат і помножте значення опору (P = I² * R). Якщо сила струму виміряна в амперах, а опір в Омах, то отримане значення буде потужністю у ватах.