При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу.
За время t по цепи протекает заряд q = It. Работа электростатических сил при перемещении единичного заряда равна разности потенциалов Δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками однородного участка. Величину U12 = Δφ12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2.
A = (φ1 – φ2)q = UIt
где U – напряжение, I – сила тока в цепи, t – время протекания тока.
Эту работу называют работой электрического тока.
Работа электрического тока в СИ выражается в джоулях [Дж].
Используя закон Ома для участка цепи для работы тока можно получить формулы:
A = I2Rt A = U2t/R
При протекании тока по участку цепи, обладающему сопротивлением, энергия электрического тока преобразуется во внутреннюю энергию проводника – в тепло. Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж. Джоулем и Э. Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца.
Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло Q, выделяющееся на проводнике.
Q = A = I2Rt
Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.
Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени t, за которое эта работа была совершена:
Мощность электрического тока в СИ выражается в ваттах [Вт].