Номер 2, страница 64, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 7. Постоянный электрический ток. Параграф 53. Носители электрических зарядов в газах - номер 2, страница 64.

Условие.

2. Чему равна минимальная напряжённость электрического поля в воздухе при нормальных условиях, при которой возникает электрический пробой?

1) 300 кВ/см

2) 30 кВ/см

3) 30 кВ/м

4) 3 кВ/м

Отметьте знаком «X» выбранный вами вариант ответа.

1) ☐; 2) ☐; 3) ☐; 4) ☐.

Решение.

Решение

Электрический пробой воздуха — это явление, при котором воздух, являющийся в нормальных условиях диэлектриком (изолятором), становится проводником под действием сильного электрического поля. Минимальная напряжённость электрического поля, при которой это происходит, называется электрической прочностью.

Для сухого воздуха при нормальных условиях (атмосферное давление и комнатная температура) электрическая прочность является физической константой и составляет примерно $E_{пробоя} = 3 \cdot 10^6 \text{ В/м}$.

Чтобы выбрать правильный вариант ответа, необходимо перевести эту величину в единицы, указанные в вариантах (кВ/см или кВ/м).

Выполним перевод единиц из В/м в кВ/см.

Учитывая, что $1 \text{ кВ} = 1000 \text{ В}$ и $1 \text{ м} = 100 \text{ см}$, получаем:

$E_{пробоя} = 3 \cdot 10^6 \frac{\text{В}}{\text{м}} = 3 \cdot 10^6 \frac{10^{-3} \text{ кВ}}{100 \text{ см}} = 3 \cdot 10^6 \frac{10^{-3}}{10^2} \frac{\text{кВ}}{\text{см}} = 3 \cdot 10^{6-3-2} \frac{\text{кВ}}{\text{см}} = 3 \cdot 10^1 \frac{\text{кВ}}{\text{см}} = 30 \frac{\text{кВ}}{\text{см}}$

Таким образом, минимальная напряжённость электрического поля, при которой в воздухе при нормальных условиях возникает электрический пробой, равна 30 кВ/см.

Сравнив полученный результат с предложенными вариантами, заключаем, что верный вариант ответа находится под номером 2.

Ответ: 2) 30 кВ/см.