Работа электрического тока: формула
A = UItработа тока равна произведению напряжения, силы тока и времени
Работа электрического тока — энергия, которую ток передаёт участку цепи: лампе, двигателю, нагревателю. Она тем больше, чем больше напряжение, сила тока и время работы.
Счётчик в квартире измеряет именно работу тока — только не в джоулях, а в киловатт-часах.
Что означают буквы
| Буква | Величина | Единица |
|---|---|---|
| A | работа электрического тока | Дж; ещё кВт·ч |
| U | напряжение на участке | В |
| I | сила тока | А |
| t | время | с |
| P | мощность тока | Вт |
Все обозначения и единицы — на странице «Физические величины».
Как выразить другие величины
| Что нужно | Формула |
|---|---|
| Через мощность | A = Pt |
| Через ток и сопротивление | A = I2·Rt |
| Через напряжение и сопротивление | A = U2R·t |
| Время | t = AUI |
| Киловатт-час | 1 кВт·ч = 3 600 000 Дж |
Когда формула верна
- A = UIt — для участка цепи при постоянном токе; так формула записана в кодификаторе ОГЭ.
- Вторая и третья формы получаются из первой с помощью закона Ома: в них U = IR или I = UR.
- Если вся работа тока идёт на нагревание проводника, она равна количеству теплоты по закону Джоуля — Ленца: A = Q = I2·Rt. В двигателе часть работы тока превращается в механическую, и теплоты выделяется меньше.
- Киловатт-час — работа тока мощностью 1 кВт за 1 час: 1000 Вт · 3600 с = 3 600 000 Дж.
- КПД электрического прибора — отношение полезной работы или теплоты к работе тока.
Типичные ошибки
- Время оставлено в минутах или часах, когда ответ нужен в джоулях: 10 мин = 600 с.
- Киловатт-час принят за единицу мощности. Это единица работы: киловатты, умноженные на часы.
- Миллиамперы не переведены в амперы.
- Работа спутана с мощностью: работа — в джоулях, мощность — в ваттах.
- В формулу с сопротивлением подставлено напряжение другого участка цепи.
Задачи с решением
Задачи из нашего тренажёра: числа в нём каждый раз новые, а здесь они закреплены, чтобы решение можно было прочитать. С развёрнутым ответом, как во второй части экзамена, — последние 2 задачи: они показаны с образцом записи и списком того, что в ней должно быть. Первые задачи написаны для этой страницы, числа в их решении посчитаны программой.
Лампа включена в сеть напряжением 220 В, сила тока в ней равна 0,5 А. Какую работу совершит ток за 10 мин?
Решение
- Время в секундах: 10 мин = 600 с.
- A = UIt = 220 В · 0,5 А · 600 с = 66 000 Дж.
Ответ: 66 000 Дж, или 66 кДж
Электрический чайник мощностью 2 кВт работал 3 мин. Какую работу совершил ток? Вырази её в джоулях и в киловатт-часах.
Решение
- Мощность известна — работу находим как A = Pt. В СИ: 2 кВт = 2000 Вт, 3 мин = 180 с.
- A = 2000 Вт · 180 с = 360 000 Дж.
- В киловатт-часах: 3 мин — это 0,05 ч, A = 2 кВт · 0,05 ч = 0,1 кВт·ч. Проверка: 1 кВт·ч = 3 600 000 Дж, и 360 000 Дж : 3 600 000 = 0,1 кВт·ч.
Ответ: 360 000 Дж, или 0,1 кВт·ч
Электрический чайник мощностью 1000 Вт нагревает воду массой 1 кг от 25 °C до кипения за 6 мин. Найди КПД чайника. Вода кипит при 100 °C. Запиши полное решение; для проверки введи ответ.
В тренажёре для проверки вводят: η — КПД, %.
Образец записи
- Дано: P = 1000 Вт; m = 1 кг; t1 = 25 °C; t2 = 100 °C; τ = 6 мин = 360 с; c = 4200 Дж/(кг·°C). Найти: η
- КПД чайника: η = QA · 100 %, где Q — количество теплоты, которое получила вода, A — работа тока
- Q = cm(t2 − t1) = 4200 · 1 · (100 − 25) = 315 000 Дж
- A = Pτ = 1000 · 360 = 360 000 Дж
- η = 315 000360 000 · 100 % = 87,5 %
- Ответ: η = 87,5 %
Что должно быть в записи
- Записано «Дано»: величины из условия и из справочных данных, единицы переведены в СИ
- Записаны все нужные формулы, без ошибок: формула КПД, количество теплоты при нагревании, работа электрического тока
- Числа подставлены, расчёт доведён до ответа с единицей измерения, ответ записан отдельно
Электродвигатель подъёмника работает от сети напряжением 380 В при силе тока 20 А и равномерно поднимает бетонную плиту массой 1000 кг на высоту 6 м за 11 с. Найди КПД подъёмника. Запиши полное решение; для проверки введи ответ.
В тренажёре для проверки вводят: η — КПД, %.
Образец записи
- Дано: U = 380 В; I = 20 А; m = 1000 кг; h = 6 м; τ = 11 с; g = 10 м/с2. Найти: η
- КПД подъёмника: η = A1A2 · 100 %, где A1 — полезная работа, A2 — работа тока
- Полезная работа — подъём груза: A1 = mgh = 1000 · 10 · 6 = 60 000 Дж
- Работа тока: A2 = UIτ = 380 · 20 · 11 = 83 600 Дж
- η = 60 00083 600 · 100 % ≈ 71,8 %
- Ответ: η ≈ 71,8 %
Что должно быть в записи
- Записано «Дано»: величины из условия и из справочных данных, единицы переведены в СИ
- Записаны все нужные формулы, без ошибок: формула КПД, работа электрического тока, работа по подъёму груза A = mgh
- Числа подставлены, расчёт доведён до ответа с единицей измерения, ответ записан отдельно
Где это на ОГЭ
Работа тока входит в задачи второй части на КПД электрических приборов: в задании 22 демоверсии 2027 года спираль нагревает воду в калориметре, в нашем тренажёре там же считают КПД чайника и подъёмника с электродвигателем. Измерение работы электрического тока кодификатор называет среди практических работ.
Раздел кодификатора — «Электромагнитные явления»: остальные темы раздела и задания, в которых они встречаются.
Вопросы и ответы
В чём измеряется работа электрического тока?
В джоулях (Дж). В быту — в киловатт-часах: 1 кВт·ч = 3 600 000 Дж.
Как найти работу тока?
Напряжение умножить на силу тока и на время: A = UIt. Если известна мощность — A = Pt.
Что такое киловатт-час?
Единица работы тока: работа, которую совершает ток мощностью 1 кВт за 1 час. Её показывает счётчик электрической энергии.
Чем работа тока отличается от количества теплоты?
Работа тока — вся энергия, переданная участку цепи. Количество теплоты — та её часть, которая пошла на нагревание. В нагревателе они равны, в двигателе теплота меньше работы.
Каким прибором измеряют работу тока?
Счётчиком электрической энергии. В лабораторном опыте её находят по показаниям вольтметра, амперметра и часов.
Соседние формулы
- Мощность электрического тока
- Закон Джоуля — Ленца
- Напряжение
- Формула КПД
- Все формулы для ОГЭ
- Раздел «Электромагнитные явления»
Тексты задач наши. Факты об экзамене и справочные значения — из демоверсии, спецификации и кодификатора ФИПИ для ОГЭ 2027 года; на день обновления документы опубликованы как проект. Обновлено 11.10.2026.