Таблица формул электричества
Электрические цепи описываются несколькими ключевыми законами. Запомни обозначения: I — сила тока (А), U — напряжение (В), R — сопротивление (Ом), P — мощность (Вт), q — заряд (Кл), t — время (с).
| Величина | Формула | Единица СИ |
|---|---|---|
| Закон Ома (участок цепи) | I = U / R | А |
| Сопротивление (через параметры проводника) | R = ρ·l / S | Ом |
| Последовательное соединение резисторов | R = R₁ + R₂ + … | Ом |
| Параллельное соединение (два резистора) | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ | Ом |
| Электрический заряд | q = I·t | Кл |
| Мощность электрического тока | P = U·I = I²·R = U²/R | Вт |
| Работа электрического тока | A = U·I·t = P·t | Дж |
| КПД нагревательного прибора | η = Qполезн / A · 100% | % |
| Закон Кулона | F = k·q₁·q₂ / r² | Н |
| Напряжённость электрического поля | E = F / q | В/м |
Расшифровка обозначений
- I — сила тока, ампер (А)
- U — напряжение (разность потенциалов), вольт (В)
- R — электрическое сопротивление, ом (Ом)
- ρ — удельное сопротивление проводника (Ом·м); l — длина (м); S — площадь сечения (м²)
- q — электрический заряд, кулон (Кл)
- P — мощность, ватт (Вт); A — работа, джоуль (Дж)
- k = 9·10⁹ Н·м²/Кл² — константа в законе Кулона
Последовательное и параллельное соединение
| Параметр | Последовательное | Параллельное |
|---|---|---|
| Сопротивление | R = R₁ + R₂ | 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ |
| Ток | I₁ = I₂ = I (один и тот же) | I = I₁ + I₂ |
| Напряжение | U = U₁ + U₂ | U₁ = U₂ = U (одно и то же) |
Числовой пример — закон Ома и мощность
Лампочка подключена к напряжению U = 220 В, её сопротивление R = 484 Ом. Найдём ток и мощность.
- I = U / R = 220 / 484 ≈ 0,45 А
- P = U·I = 220·0,45 ≈ 100 Вт
- Проверка: P = U²/R = 220²/484 = 48400/484 = 100 Вт ✓
Числовой пример — последовательное соединение
Два резистора R₁ = 6 Ом и R₂ = 4 Ом соединены последовательно, U = 20 В.
- R = R₁ + R₂ = 6 + 4 = 10 Ом
- I = U / R = 20 / 10 = 2 А
- U₁ = I·R₁ = 2·6 = 12 В; U₂ = I·R₂ = 2·4 = 8 В; U₁ + U₂ = 20 В ✓
Частые ошибки в задачах на электричество
- Три формулы мощности: P = UI = I²R = U²/R. Какую использовать — зависит от данных. Не нужно переходить через промежуточные.
- Параллельное сопротивление: 1/R, а не R — результат. Два одинаковых резистора R₀ параллельно → R = R₀/2.
- Единицы: кВт·ч ≠ Вт. 1 кВт·ч = 3 600 000 Дж. Для расчёта заряда за ночь (8 ч) при токе 2 А: q = 2·8·3600 = 57 600 Кл.
