Номер 2, страница 184 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 7 по следующему плану. Параграф 55. Примеры решения задач по теме «Гидромеханика». Глава 7. Элементы гидростатики и гидродинамики - номер 2, страница 184.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Закон Кулона

Закон Кулона определяет силу электростатического взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами. Формулировка закона: сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Сила направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды.

Основная формула: $F = k \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}$

где:

• $F$ – сила взаимодействия между зарядами (в Ньютонах, Н);
• $q_1, q_2$ – величины точечных зарядов (в Кулонах, Кл);
• $r$ – расстояние между зарядами (в метрах, м);
• $k$ – коэффициент пропорциональности, зависящий от среды. Для вакуума $k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \approx 9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл².

Ответ: Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме определяется формулой $F = k \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}$.

Закон Ома

Закон Ома устанавливает связь между силой тока, напряжением и сопротивлением в электрической цепи. Существует две основные формулировки этого закона.

1. Для участка цепи: Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к этому участку напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Основная формула: $I = \frac{U}{R}$

где:

• $I$ – сила тока (в Амперах, А);
• $U$ – напряжение или разность потенциалов (в Вольтах, В);
• $R$ – сопротивление участка цепи (в Омах, Ом).

2. Для полной (замкнутой) цепи: Сила тока в полной цепи равна отношению электродвижущей силы (ЭДС) источника к полному сопротивлению цепи, которое является суммой внешнего сопротивления $R$ и внутреннего сопротивления источника $r$.

Основная формула: $I = \frac{\mathcal{E}}{R+r}$

где:

• $I$ – сила тока в цепи (в Амперах, А);
• $\mathcal{E}$ – ЭДС источника тока (в Вольтах, В);
• $R$ – сопротивление внешней цепи (в Омах, Ом);
• $r$ – внутреннее сопротивление источника тока (в Омах, Ом).

Ответ: Закон Ома для участка цепи: $I = \frac{U}{R}$. Закон Ома для полной цепи: $I = \frac{\mathcal{E}}{R+r}$.

Закон Джоуля-Ленца

Закон определяет количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока. Формулировка закона: количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого ток протекал через проводник.

Основная формула: $Q = I^2 R t$

где:

• $Q$ – количество теплоты (в Джоулях, Дж);
• $I$ – сила тока (в Амперах, А);
• $R$ – сопротивление проводника (в Омах, Ом);
• $t$ – время прохождения тока (в секундах, с).

Ответ: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, вычисляется по формуле $Q = I^2 R t$.

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Этот закон описывает явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Формулировка закона: электродвижущая сила (ЭДС) индукции в замкнутом контуре равна по модулю и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Основная формула: $\mathcal{E}_{ind} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$

где:

• $\mathcal{E}_{ind}$ – ЭДС индукции (в Вольтах, В);
• $\Delta \Phi$ – изменение магнитного потока (в Веберах, Вб);
• $\Delta t$ – промежуток времени, за который произошло изменение потока (в секундах, с).

Знак «минус» в формуле является математическим выражением правила Ленца, согласно которому индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

Ответ: ЭДС индукции, возникающая в замкнутом контуре, определяется по формуле $\mathcal{E}_{ind} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$.