Розбираємося, що таке електрична потужність, як вона пов’язана з напругою та струмом і скільки насправді становить один джоуль енергії.
На одній лампочці написано 5 Вт, на іншій — 10 Вт, електрочайник може мати потужність 1000 Вт, а електродвигун — десятки тисяч ват. Але що насправді означають ці вати?
Ми вже знаємо, що напруга показує, скільки енергії припадає на кожен кулон заряду. Наприклад, напруга 10 вольт означає різницю енергії 10 джоулів на кожен кулон заряду.
А сила струму показує, скільки заряду проходить через провідник за одну секунду. Струм 2 ампери означає, що щосекунди через певний переріз провідника проходить 2 кулони заряду.
А тепер об’єднаємо ці дві величини.
Якщо на кожен кулон припадає 10 джоулів, а щосекунди проходить 2 кулони, то за одну секунду буде передано:
10 Дж/Кл × 2 Кл/с = 20 Дж/с.
Кулони скорочуються, і ми отримуємо кількість енергії, яка передається за секунду.
Саме це і є потужність.
Потужність показує, скільки енергії передається або перетворюється за одиницю часу.
Один ват — це один джоуль за секунду:
1 Вт = 1 Дж/с.
А багато це чи мало — один джоуль?
Уявіть звичайне яблуко масою приблизно 100 грамів. Щоб підняти його з підлоги на висоту близько одного метра, потрібно виконати роботу приблизно в один джоуль.
Тобто один джоуль — це відносно невелика кількість енергії.
Електричну потужність можна визначити за простою формулою:
P = U × I,
де P — потужність, U — напруга, а I — сила струму.
Наприклад, якщо нагрівальний прилад працює від напруги 230 В і через нього проходить струм 2 А, його потужність становить:
230 × 2 = 460 Вт.
Це означає, що щосекунди прилад перетворює приблизно 460 джоулів електричної енергії на тепло.
І тут важливо не плутати дві речі.
Джоуль показує, скільки енергії ми маємо або передали.
А ват показує, наскільки швидко ця енергія передається або перетворюється.
Тому потужніший пристрій — це не обов’язково пристрій, який «має більше енергії». Це пристрій, який здатний передавати або перетворювати більше енергії за той самий час.
Але тоді виникає цікаве запитання.
Чи означає велика напруга автоматично велику потужність?
Наприклад, чи обов’язково джерело на 10 000 вольт буде потужнішим за звичайну розетку на 230 вольт?
Ні. Адже потужність залежить не лише від напруги, а й від сили струму.
Додаткову інформацію дивись на сторінці “Світ електрики“.