Физика / Электричество

Работа электрического тока

Работа электрического тока равна UIt и показывает, какую энергию электрическое поле передает зарядам на участке цепи за время t.

Опубликовано: 3 июня 2026 г.Обновлено: 3 июня 2026 г.

Школьная программа ОГЭ ЕГЭ Формулы по физике за 8 класс Электричество Постоянный ток и электрические цепи Калькулятор Есть историческая справка

Формула

$$A = UIt$$

physical-scheme Схема: работа электрического тока

Текстовая схема показывает, какие величины из условия подставляются в формулу и какой элемент требуется найти.

участок цепи за заданное время: работа равна произведению напряжения, силы тока и времени.

Обозначения

$A$: работа электрического тока, Дж
$U$: напряжение, В
$I$: сила тока, А
$t$: время, с

Условия применения

Формула применяется к ситуации: участок цепи за заданное время.
Все величины должны быть выражены в согласованных единицах перед подстановкой.
В условии должны быть известны все величины, кроме одной искомой.
Модель считается школьной идеализацией: потери и дополнительные процессы учитываются отдельно.

Ограничения

Формулу нельзя применять, если объект задачи не соответствует условию: участок цепи за заданное время.
Ошибки в единицах измерения меняют численный ответ даже при правильной алгебре.
Если в задаче есть дополнительные этапы, их считают отдельными формулами.
Результат описывает идеализированный процесс и требует проверки направления процесса, знака и физического смысла.

Подробное объяснение

Работа электрического тока описывает ситуацию «участок цепи за заданное время»: работа равна произведению напряжения, силы тока и времени. Смысл результата не сводится к подстановке чисел: перед вычислением нужно распознать, какие элементы задачи соответствуют буквам в формуле. Идея формулы такова: напряжение задает работу на единицу заряда, а сила тока показывает заряд, проходящий за секунду. Поэтому равенство работает не для любой похожей записи, а для строго указанной конфигурации или физической модели. Если перепутать элемент, формула начнет считать другую величину. Поведение результата удобно проверять по зависимости величин. Время нужно переводить в секунды, если работа требуется в джоулях. При увеличении множителя, стоящего в числителе или произведении, результат обычно растет; при увеличении величины в знаменателе уменьшается. В типовых школьных задачах сначала выписывают данные, затем подставляют их в формулу и только после этого округляют или переводят единицы. Такой порядок уменьшает риск арифметической ошибки и помогает увидеть, не требуется ли перед основной формулой дополнительный шаг. Перед записью ответа полезно выполнить короткую проверку: сравнить результат с геометрическим смыслом, размерностью или обратной подстановкой. Если проверка противоречит условию, чаще всего перепутаны стороны, знаки, единицы или выбран не тот этап процесса.

Как пользоваться формулой

Определите, что в задаче действительно рассматривается участок цепи за заданное время.
Выпишите известные величины и переведите их в согласованные единицы.
Подставьте значения в формулу, не меняя местами обозначения.
Выполните вычисления по действиям и сохраните единицы результата.
Проверьте ответ по смыслу: время нужно переводить в секунды, если работа требуется в джоулях.

Историческая справка

Физические формулы школьного курса появились из экспериментов XVIII-XIX веков, когда тепловые и электрические явления стали измерять количественно. Таблицы веществ, единицы СИ и лабораторные методы превратили наблюдения в расчетные зависимости. Для темы «работа электрического тока» исторически важна практическая задача: участок цепи за заданное время нужно было не только описать, но и измерить. Современная формула стала удобной потому, что отделяет постоянные свойства объекта от переменных данных конкретной задачи. Единственная дата или один автор обычно не исчерпывают происхождение школьной записи. В учебниках она закрепилась как итог долгого отбора обозначений, единиц и способов доказательства или эксперимента. Поэтому исторический блок корректнее связывает формулу с научной традицией и областью применения, а не превращает ее в легенду об одном открытии.

Историческая линия формулы

Для темы «работа электрического тока» корректная атрибуция указывает не только имя, если оно традиционно связано с результатом, но и более широкий контекст: школьная формула является современной записью доказательства, тождества или экспериментального закона. Поэтому ее следует связывать с развитием экспериментальной физики и системы единиц, а не с произвольным единичным авторством.

Пример

Условие: лампа работает при напряжении 12 В, сила тока 2 А, время 60 с. Дано: U = 12 В, I = 2 А, t = 60 с. Найти: A. Подстановка: A = UIt = 12 · 2 · 60 = 1440 Дж. Ответ: 1440 Дж. Проверка: В·А = Вт, а Вт·с = Дж; за минуту лампа получила 1,44 кДж энергии. Развернутая проверка. Условие уже содержит все данные для одной подстановки: A — работа электрического тока (Дж); U — напряжение (В); I — сила тока (А); t — время (с). Сначала записывают известные величины, затем выполняют вычисление без округления промежуточных результатов. Для контроля можно решить близкую задачу: При U = 10 В, I = 3 А, t = 20 с найдите работу. Решение: A = 10 · 3 · 20 = 600 Дж. Ответ: 600 Дж. Такой контроль показывает, что порядок действий, единицы и смысл результата согласованы.

Частая ошибка

Частая ошибка — применять формулу к похожей, но другой ситуации: участок цепи за заданное время должен быть установлен по условию или доказан. Еще одна ошибка — подставлять величины без единиц и получать численно верный, но физически или геометрически неверный ответ. Отдельно проверяйте ключевой нюанс: время нужно переводить в секунды, если работа требуется в джоулях. В алгебраических преобразованиях нельзя терять скобки и знаки, в геометрии — брать размер с рисунка на глаз, а в физике — смешивать этапы процесса. Надежная самопроверка: выполнить обратную подстановку или оценить, должен ли результат быть больше, меньше или иметь указанную размерность.

Практика

Задачи с решением

Работа тока

Условие. При U = 10 В, I = 3 А, t = 20 с найдите работу.

Решение. A = 10 · 3 · 20 = 600 Дж.

Ответ. 600 Дж

Решение использует те же обозначения, что и основная формула; после вычисления ответ проверяется по единицам и смыслу результата.

Найти время

Условие. A = 1000 Дж, U = 10 В, I = 2 А. Найдите t.

Решение. t = A/(UI) = 1000/(10·2) = 50 с.

Ответ. 50 с

Калькулятор

Посчитать по формуле

UIt

Введите значения и нажмите «Рассчитать».

Дополнительные источники

ФИПИ. Кодификатор проверяемых требований ОГЭ по физике, раздел «Электричество»
Перышкин А. В. Физика. 8 класс. М.: Дрофа/Просвещение
Громов С. В., Родина Н. А. Физика. 8 класс. М.: Просвещение

Связанные формулы

Физика

Мощность электрического тока

$P = UI$

Мощность электрического тока P=UI показывает, сколько электрической энергии прибор получает или преобразует за одну секунду при данном напряжении и токе.

Физика

Закон Джоуля-Ленца

$Q = I^2Rt$

Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяемое проводником с током: Q = I²Rt. При подстановке важно выбрать именно те величины, которые соответствуют обозначениям в формуле.

Физика

Сила тока через заряд и время

$I = \frac{q}{t}$

Сила тока равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени прохождения заряда.

Физика

Закон Ома для участка цепи

$I = \frac{U}{R}$

Закон Ома для участка цепи связывает силу тока, напряжение и сопротивление: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.