Номер 1, страница 334 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Электростатика. Глава 8. Свойства электрического поля. Параграф 40. Потенциал и разность потенциалов - номер 1, страница 334.

Условие.

1. Расскажите о том, что такое разность потенциалов.

Решение.

1. Расскажите о том, что такое разность потенциалов.

Разность потенциалов, также известная как электрическое напряжение, — это физическая величина, которая характеризует работу электрического поля при перемещении электрического заряда из одной точки в другую. Она является одной из фундаментальных характеристик электрического поля и электрических цепей.

С точки зрения энергии, разность потенциалов между двумя точками (1 и 2) равна отношению работы $A_{1 \to 2}$, которую совершают силы электростатического поля при перемещении пробного положительного заряда $\text{q}$ из точки 1 в точку 2, к величине этого заряда. Математически это выражается формулой:

$U = \Delta \varphi = \varphi_1 - \varphi_2 = \frac{A_{1 \to 2}}{q}$

где $\text{U}$ или $\Delta \varphi$ — разность потенциалов, $\varphi_1$ и $\varphi_2$ — электрические потенциалы в начальной и конечной точках соответственно.

Электрический потенциал $\varphi$ в какой-либо точке поля — это скалярная энергетическая характеристика, равная потенциальной энергии, которой обладал бы единичный положительный заряд, помещённый в эту точку. Таким образом, разность потенциалов показывает, насколько изменяется потенциальная энергия единичного заряда при его перемещении между двумя точками.

Положительные заряды всегда стремятся двигаться из области с более высоким потенциалом в область с более низким потенциалом, подобно тому, как объект в гравитационном поле падает с большей высоты на меньшую. Именно наличие разности потенциалов является причиной возникновения упорядоченного движения заряженных частиц, то есть электрического тока в проводнике. Источники тока, такие как батареи или генераторы, создают и поддерживают разность потенциалов на концах электрической цепи.

Единицей измерения разности потенциалов в Международной системе единиц (СИ) является вольт (В). Разность потенциалов между двумя точками равна 1 В, если для перемещения заряда в 1 кулон (Кл) между этими точками электрическое поле совершает работу в 1 джоуль (Дж).

$1 \text{ В} = 1 \frac{\text{Дж}}{\text{Кл}}$

Ответ: Разность потенциалов (напряжение) — это скалярная физическая величина, определяемая как работа, совершаемая электрическим полем при перемещении единичного положительного заряда между двумя точками поля. Она является причиной возникновения электрического тока и измеряется в вольтах.