Ответьте на вопросы, страница 144 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Почему для восстановления разности потенциалов между точками А и В (рис. 148) необходима работа сторонних сил?

Рис. 148. Принцип действия электрической цепи

Решение

В электрической цепи, представленной на рисунке, ток $I$ течет по внешнему участку от точки А к точке В. Это означает, что потенциал в точке А, $φ_1$, выше, чем потенциал в точке В, $φ_2$ ($φ_1 > φ_2$). Движение положительных зарядов от А к В происходит под действием сил электростатического поля, которое совершает работу, а потенциальная энергия зарядов при этом уменьшается. Этот процесс сам по себе привел бы к быстрому выравниванию потенциалов и прекращению тока.

Для того чтобы ток в цепи был постоянным, необходимо поддерживать постоянную разность потенциалов между точками А и В. Это достигается за счет работы источника тока, который перемещает заряды по внутреннему участку цепи от точки В обратно к точке А (путь, показанный дугой). Внутри источника заряды должны двигаться против сил электростатического поля — от точки с более низким потенциалом ($φ_2$) к точке с более высоким потенциалом ($φ_1$).

Силы электростатического поля (кулоновские силы) не могут совершить такую работу, поскольку они стремятся переместить положительные заряды в сторону уменьшения потенциала. Поэтому внутри источника должны действовать силы другой, неэлектростатической природы. Эти силы называются сторонними силами. Именно работа сторонних сил против электростатического поля перемещает заряды "вверх" по потенциалу, восстанавливая их энергию и поддерживая разность потенциалов, необходимую для протекания тока во внешней цепи.

Ответ:

Работа сторонних сил необходима для перемещения электрических зарядов внутри источника тока против сил электростатического поля (от точки с меньшим потенциалом B к точке с большим потенциалом A). Это перемещение зарядов восстанавливает их потенциальную энергию и поддерживает постоянную разность потенциалов между точками А и В, без которой постоянный электрический ток в цепи невозможен.