Номер 6, страница 35, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 15. Электрическое поле - номер 6, страница 35.

Условие.

6. Используя определение электрического напряжения, докажите, что $1 \text{ В} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ Кл}}$.

При изучении электрических явлений электрическое напряжение часто для краткости называют просто напряжением. Мы тоже будем так поступать.

В современной электротехнике используют также милливольты ($1 \text{ мВ} = 0,001 \text{ В}$) и киловольты ($1 \text{ кВ} = 1000 \text{ В}$).

Решение.

Решение

По определению, электрическое напряжение $\text{U}$ на участке цепи — это физическая величина, равная работе $\text{A}$, которую совершает электрическое поле при перемещении по этому участку электрического заряда $\text{q}$ в 1 Кулон.

Это определение выражается следующей формулой:
$U = \frac{A}{q}$

В Международной системе единиц (СИ) приняты следующие единицы измерения для этих величин:
- работа $\text{A}$ измеряется в Джоулях (Дж);
- электрический заряд $\text{q}$ измеряется в Кулонах (Кл);
- электрическое напряжение $\text{U}$ измеряется в Вольтах (В).

Чтобы получить соотношение между этими единицами, подставим их в формулу для напряжения. За единицу напряжения (1 Вольт) принимают такое напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кулон по этому проводнику равна 1 Джоулю.

Если $A = 1 \text{ Дж}$ и $q = 1 \text{ Кл}$, то напряжение $\text{U}$ будет равно 1 В.
Подставив эти значения в формулу, получаем:
$1 \text{ В} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ Кл}}$
Что и требовалось доказать.

Ответ: Согласно определению, электрическое напряжение равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине этого заряда ($U = \frac{A}{q}$). Единица напряжения, Вольт (В), определяется через единицы работы, Джоуль (Дж), и заряда, Кулон (Кл). Таким образом, 1 Вольт — это напряжение, при котором перемещение заряда в 1 Кулон требует совершения работы в 1 Джоуль, из чего следует, что $1 \text{ В} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ Кл}}$.