Электрическое напряжение

В замкнутой цепи электрический ток может совершать работу: приводить в действие двигатели, нагревать электрические плитки, утюги и другие устройства. По работе тока судят о его мощности. Вспомним, что мощность равна работе, совершенной в 1 с.

От чего же зависит сама мощность электрического тока?

Можно с уверенностью сказать, что мощность зависит от силы тока. В этом мы убедились, знакомясь с различными действиями тока. Мы видели, что, чем больше сила тока в цепи, тем интенсивнее его действия, тем большую работу он совершает, тем, следовательно, и больше его мощность. Но мощность тока зависит также от другой физической величины, которую называют электрическим напряжением или просто напряжением. Введем эту величину. Обратимся к опыту.

На рисунке 251 изображена электрическая цепь, в которую включена лампа от карманного фонаря, источник тока здесь — аккумулятор. На рисунке 252 показана другая Цепь. В ней лампа, используемая для освещения помещений, подсоединена к городской осветительной сети. Амперметры, включенные в эти цепи, показывают, что сила тока в них одинакова. Однако лампа, включенная в городскую сеть (рис. 252), дает больше света и тепла, чем лампа от карманного фонаря. Следовательно, при одной и той же силе тока мощность тока в этих двух лампах разная. Объясняется это тем, что напряжения на лампах разные. Напряжение на лампе, включенной в городскую сеть, больше напряжения на лампе карманного фонаря.

Величина равная отношению мощности к силе тока называется электрическим напряжением. Таким образом, чтобы найти напряжение на концах участка цепи, надо мощность разделить на силу тока. При разомкнутой цепи напряжение существует на полюсах источника тока. Когда же источник тока включен в цепь, то напряжение возникает на отдельных участках, это и создает ток в цепи.

Вольта Алессандро (1745—1827) — итальянский физик, один из основателей учения об электрическом токе. Вольта создал первый гальванический элемент, чем положил начало учению об электрическом токе.

Мы уже знаем, что электрический ток возникает только в том случае, когда в проводнике существует, электрическое поле. Наличие напряжения и указывает на существование электрического поля. Нет напряжения, значит, нет и электрического поля, нет и тока в цепи.

Электрический ток в цепи подобен течению воды в реках и водопадах, а напряжение — разности уровней воды. В озерах и прудах уровень воды всюду одинаковый, и там вода не течет. Подобно этому, когда на концах участка электрической цепи нет напряжения, нет и тока в цепи.

Вопросы. 1. Как можно показать на опыте, что мощность тока на участке цепи зависит не только от силы тока, но и от напряжения? 2. Как можно определить, что такое напряжение? 3. Что можно сказать об условии существования электрического тока в цепи?