school
Общие знания
verified
Решено AI
Решение задачи: Расчет потенциала заряда в электрическом поле
help_outline
Условие задачи
Решить Решить К первой фотографии
lightbulb
Краткий ответ
Дано решение задачи по физике, где необходимо рассчитать потенциал заряда в конечной точке, зная работу, заряд и начальный потенциал. Решение включает перевод единиц в систему СИ и подробные вычисления.
Подробное решение
Хорошо, я понял. К первой фотографии был вопрос с задачей. Я уже предоставил решение этой задачи.
Вот еще раз решение задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику:
Условие задания:
Во время перемещения заряда \(q = 6\) нКл в электрическом поле была совершена работа \(A = 15\) мкДж. Рассчитай значение потенциала заряда в конечной точке, если в начальной он был равен \(\varphi = 154\) кВ. (Ответ округли до сотых.)
Решение:
1. Запишем данные, которые нам известны из условия задачи, и переведем их в систему СИ:
* Заряд \(q = 6\) нКл.
1 нКл (нанокулон) = \(10^{-9}\) Кл (кулон).
Значит, \(q = 6 \cdot 10^{-9}\) Кл.
* Работа \(A = 15\) мкДж.
1 мкДж (микроджоуль) = \(10^{-6}\) Дж (джоуль).
Значит, \(A = 15 \cdot 10^{-6}\) Дж.
* Начальный потенциал \(\varphi_1 = 154\) кВ.
1 кВ (киловольт) = \(10^3\) В (вольт).
Значит, \(\varphi_1 = 154 \cdot 10^3\) В.
2. Нам нужно найти конечный потенциал \(\varphi_2\).
3. Вспомним формулу, которая связывает работу электрического поля с зарядом и разностью потенциалов:
\[A = q \cdot (\varphi_1 - \varphi_2)\]
Где:
* \(A\) — работа, совершаемая электрическим полем.
* \(q\) — величина заряда.
* \(\varphi_1\) — начальный потенциал.
* \(\varphi_2\) — конечный потенциал.
4. Из этой формулы выразим конечный потенциал \(\varphi_2\):
\[\frac{A}{q} = \varphi_1 - \varphi_2\]
\[\varphi_2 = \varphi_1 - \frac{A}{q}\]
5. Подставим числовые значения в формулу:
\[\varphi_2 = 154 \cdot 10^3 \text{ В} - \frac{15 \cdot 10^{-6} \text{ Дж}}{6 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}}\]
6. Вычислим значение дроби:
\[\frac{15 \cdot 10^{-6}}{6 \cdot 10^{-9}} = \frac{15}{6} \cdot \frac{10^{-6}}{10^{-9}} = 2.5 \cdot 10^{(-6 - (-9))} = 2.5 \cdot 10^{(-6 + 9)} = 2.5 \cdot 10^3 \text{ В}\]
7. Теперь подставим это значение обратно в формулу для \(\varphi_2\):
\[\varphi_2 = 154 \cdot 10^3 \text{ В} - 2.5 \cdot 10^3 \text{ В}\]
\[\varphi_2 = (154 - 2.5) \cdot 10^3 \text{ В}\]
\[\varphi_2 = 151.5 \cdot 10^3 \text{ В}\]
8. Переведем полученное значение в киловольты (кВ), так как в условии начальный потенциал дан в кВ и ответ просят в кВ:
\[\varphi_2 = 151.5 \text{ кВ}\]
9. Ответ нужно округлить до сотых. В нашем случае, 151.5 можно записать как 151.50.
Ответ: 151.50 кВ.