Вариант 4, 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 4

1. Через поперечное сечение проводника электрической цепи за 10 с прошло $10^{20}$ электронов. Определите силу тока в этой цепи.

2. Напряжение в электрической цепи равно 12 В. Определите работу электрического поля при перемещении заряда 0,2 Кл.

Решение.

1. Через поперечное сечение проводника электрической цепи за 10 с прошло 10²⁰ электронов. Определите силу тока в этой цепи.

Дано:

Время $t = 10$ с

Количество электронов $N = 10^{20}$

Элементарный заряд $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Найти:

Силу тока $\text{I}$

Решение:

Сила тока $\text{I}$ — это физическая величина, равная отношению электрического заряда $\text{q}$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $\text{t}$.

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

Сначала найдем общий заряд $\text{q}$, который прошел через сечение проводника. Он равен произведению количества электронов $\text{N}$ на заряд одного электрона $\text{e}$.

$q = N \cdot e$

Подставим числовые значения:

$q = 10^{20} \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = 1.6 \cdot 10^{(20-19)} \text{ Кл} = 1.6 \cdot 10^1 \text{ Кл} = 16 \text{ Кл}$

Теперь можем определить силу тока, подставив найденный заряд и время в основную формулу:

$I = \frac{16 \text{ Кл}}{10 \text{ с}} = 1.6 \text{ А}$

Ответ: сила тока в этой цепи равна 1,6 А.

2. Напряжение в электрической цепи равно 12 В. Определите работу электрического поля при перемещении заряда 0,2 Кл.

Дано:

Напряжение $U = 12$ В

Заряд $q = 0.2$ Кл

Найти:

Работу электрического поля $\text{A}$

Решение:

Напряжение (разность потенциалов) $\text{U}$ на концах участка цепи определяется как работа $\text{A}$, совершаемая электрическим полем при перемещении единичного положительного заряда $\text{q}$ по этому участку.

$U = \frac{A}{q}$

Из этой формулы выразим работу $\text{A}$:

$A = U \cdot q$

Подставим известные значения и вычислим работу:

$A = 12 \text{ В} \cdot 0.2 \text{ Кл} = 2.4 \text{ Дж}$

Ответ: работа электрического поля равна 2,4 Дж.