Вариант 2, страница 72 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Электродинамика. Постоянный электрический ток. Самостоятельная работа № 1. Сила тока. Электрическое напряжение - страница 72.

Условие.

Вариант 3

1. На рисунке представлен график зависимости силы тока на участке цепи от времени. Определите количество электричества, прошедшее по цепи за 10 мин.

2. Разность потенциалов на концах проводника участка электрической цепи составляет $100 \text{ В}$. Какая работа совершена электрическим полем при прохождении по этому участку цепи заряда $20 \text{ мКл}$?

Решение.

1. Дано:

$I = -4$ мкА
$t = 10$ мин

$|I| = 4 \cdot 10^{-6}$ А
$t = 10 \cdot 60 = 600$ с

Найти:

$\text{q}$ - ?

Решение:

Количество электричества (электрический заряд), прошедшее по участку цепи, определяется по формуле: $q = I \cdot t$
Из графика следует, что сила тока на данном участке цепи постоянна во времени и равна $I = -4$ мкА. Знак «минус» указывает на направление тока, которое противоположно выбранному положительному направлению. Количество электричества является скалярной величиной, поэтому для расчета мы используем модуль силы тока: $|I| = |-4 \text{ мкА}| = 4$ мкА.
Переведем данные в систему СИ:
Сила тока: $|I| = 4$ мкА $= 4 \cdot 10^{-6}$ А.
Время: $t = 10$ мин $= 10 \cdot 60$ с $= 600$ с.
Теперь подставим значения в формулу для нахождения заряда: $q = |I| \cdot t = 4 \cdot 10^{-6} \text{ А} \cdot 600 \text{ с} = 2400 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 2.4 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$.

Ответ: $2.4 \cdot 10^{-3}$ Кл.

2. Дано:

$U = 100$ В
$q = 20$ мКл

$q = 20 \cdot 10^{-6}$ Кл

Найти:

$\text{A}$ - ?

Решение:

Работа, которую совершает электрическое поле при перемещении заряда $\text{q}$ на участке цепи с разностью потенциалов (напряжением) $\text{U}$, вычисляется по формуле: $A = q \cdot U$
Переведем величину заряда в систему СИ:
$q = 20$ мКл $= 20 \cdot 10^{-6}$ Кл.
Разность потенциалов уже дана в единицах СИ: $U = 100$ В.
Подставим числовые значения в формулу: $A = (20 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}) \cdot 100 \text{ В} = 2000 \cdot 10^{-6} \text{ Дж} = 2 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}$.

Ответ: $2 \cdot 10^{-3}$ Дж.