В первую очередь мощность - это скалярная физическая величина, т.е. ее можно выразить одним числом, так же в физике существуют и векторные величины, которые помимо величины имеют направление. В электротехнике под мощностью понимают скорость потребления энергии или если "заумно", то мгновенную скорость передачи энергии от системы к системе
Мощность в законе Ома.jpg
Закон Джоуля-Ленца
Одновременно англичанин Джоуль и русский немецкого происхождения Ленц отрыли зависимость количества теплоты, которые выделяет проводник при прохождение через него электрического тока, которое прямопропорционально (чем больше, тем больше) квадрату тока, сопротивлению проводника и времени
Q=R * I² * t
Q - количество теплоты (Джоуль)
R - сопротивление проводника (ом)
I - сила тока (амперы)
t - время (секунды)
Работа электрического тока
При прохождение электрического тока в проводниках могут происходить химические изменения, перемещение магнита или нагрев. В опытах Джоуля-Ленца использовались неподвижные металлические проводники, поэтому работа будет равна количеству тепла. Работа совершаемая электрическими силами при прохождения через участок цепи равно напряжение если переносим заряд в 1 куллон и qU в противном случае. Если заряд переносим током I за время t, то q=It следователь
A = U * I * t
Но данная формула актуальна, только если проводник на нас неподвижен, если происходит механическая работа, то общая работа складывается из части теплоты и части работы перешедшую в механическую.
Мощность электрического тока
Если знать работу, которую совершает ток, то можно вычислить и мощность, как отношение работы на время. Из предыдущего параграфа подставим A=UIt в формулу мощности P=A/t, получим
P=U*I
Если на нагревательном элементе написано 1500 W (ватт), то он при подключение к сети в 220 вольт будет потреблять 1500/220 = 6.8 Ампер. т.е. 1 Ватт это мощность выделяемая силой тока в 1 ампер и с разницей напряжения в 1 вольт.
Нагрев электричеством
По сути существуют как вредный нагрев, например если по проводам в удлинителе протекает электрический ток очень большого значения, то может расплавится изоляция, но так же существует и полезное выделение тепла, например электрическая платка, где используется специальный проводник из тугоплавкого материала (например вольфрам 3370), что в сравнение с медью (T плавления 1085) позволяет пропускать очень большой ток, для такого диаметра проводника.
Т.е. если мы возьмем медный проводок и вольфрамовый и начнем постепенно увеличивать ток, то медный провод перегорит в три раза быстрее, не успевая выделить большого количества тепла, в отличие от вольфрамового, который можно поместить в вакуум, чтобы он медленнее разрушался и мы получили лампу накаливания
Предохранитель
Иногда плавление проводника это зло, а иногда это добро, так например наверное Вы слушали о предохранителях, которые по сути медная проволока (иногда свинцовая, так как свинец легче плавится и предохранитель может быстрее сгореть). Предохранитель рассчитывается таким образом чтобы гарантировано обеспечить работоспособность схемы или устройства, но в случае ненормативно высоких токах, выделяет такое количества тепла, что проволока плавится.
На схемах предохранитель часто обозначается буквой F и очень похож на обозначение резистора, но через все тело предохранителя протекает ток и на УГО (условно-графическое обозначение) это видно