Page 65 - 8_fizika.indd

63

Az áramerősség ismeretében megmondhatjuk azt is, hogy hány coulomb töltés áramlik át a vezető keresztmetszetén t idő alatt:

I =

Q t

= > Q = I · t

Helyettesítsük be az elektromos töltésnek ezt a kifejezését az elektromos munka képletébe!

W = U · I · t

Kérdések

1) Hogyan változik a fémes vezetők belső energiája az áram áthaladása közben? 2) Mi „fedezi” a belső energia növekedését?

3) Milyen fizikai mennyiségektől függ az elektromos munka? 4) Mi az elektromos munka mértékegysége?

177. ábra

Az elektromos munka mértékegysége a joule, jele: J.

1 J az elektromos áram munkavégzése egy vezetőben akkor, ha abban 1 V feszültség hatására 1 s-ig 1 A erősségű áram folyik. Használatos mértékegység még a kilojoule (kJ) és a megajoule (MJ) is:

1 kJ = 1000 J 1 MJ = 1 000 000 J

Az elektromos munka egyenesen arányos: – a vezető végpontjai közt mérhető

feszültséggel,

– a vezetőben folyó áram erősségével és – az áram áthaladási idejével.

FELADATOK

Kidolgozott feladat

Egy zsebteleppel működtetett izzólámpa 2 percig világít. Eközben a voltmérő 4,3 V feszültsé-get, az ampermérő 0,2 A áramerősséget mutat. Számítsuk ki, mennyi elektromos munkavégzés volt szükséges az izzó működtetéséhez!

Adatok: Számítás: U = 4,3 V W = U · I · t

I = 0,2 A W = 4,3 V · 0,2 A · 120 s t = 2 min = 120 s W = 103,2 J W = ?

Vajon „sok” vagy „kevés” ez a munka? Milyen magasra lehetne emelni ennyi mechanikai munkavég-zés árán egy 10 kg tömegű testet? A 10 kg tömegű test súlya 100 N. Ennyi erőt kell tehát kifejteni a test egyenletes emelése során. A munka képletét (W=F · s) felhasználva:

s =

W F

= > s =

103,2 J 100 N

= > s = 1,03 m