Номер 39.5, страница 88 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электрические явления - номер 39.5, страница 88.

Условие.

Задание 39.5. В таблицах приведены значения заряда, прошедшего за разное время через один и тот же участок электрической цепи, и работы, совершённой при этом электрическим полем.

а) С помощью стрелок поставьте в соответствие между собой различные числовые значения из двух таблиц.

$\text{q}$, Кл
3,0
1,33
0,33

$\text{A}$, Дж
4,0
16,0
36,0

б) Вычислите напряжение на концах данного участка цепи, используя полученные данные.

Решение.

а)

Работа электрического поля $\text{A}$ по перемещению заряда $\text{q}$ на участке цепи с напряжением $\text{U}$ вычисляется по формуле $A = q \cdot U$. Так как данные относятся к одному и тому же участку цепи, напряжение $\text{U}$ на нем является постоянной величиной. Следовательно, отношение работы к заряду $U = \frac{A}{q}$ должно быть одинаковым для всех соответствующих пар значений из таблиц.

Найдем это постоянное отношение (напряжение), проверив различные комбинации значений. Возьмем пару $q = 3,0$ Кл и $A = 36,0$ Дж:

$U = \frac{36,0 \text{ Дж}}{3,0 \text{ Кл}} = 12 \text{ В}$

Проверим, выполняется ли это соотношение для других пар, исходя из найденного напряжения $U=12$ В.

Для заряда $q = 1,33$ Кл работа должна быть $A = q \cdot U = 1,33 \text{ Кл} \cdot 12 \text{ В} = 15,96 \text{ Дж}$, что соответствует значению $16,0$ Дж в таблице с учетом округления.

Для заряда $q = 0,33$ Кл работа должна быть $A = q \cdot U = 0,33 \text{ Кл} \cdot 12 \text{ В} = 3,96 \text{ Дж}$, что соответствует значению $4,0$ Дж в таблице с учетом округления.

Таким образом, соответствие установлено.

Ответ:
$3,0$ Кл → $36,0$ Дж
$1,33$ Кл → $16,0$ Дж
$0,33$ Кл → $4,0$ Дж

б)

Дано:

Таблица 1 (заряд): $q \in \{3,0; 1,33; 0,33\}$ Кл
Таблица 2 (работа): $A \in \{4,0; 16,0; 36,0\}$ Дж

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

Напряжение $\text{U}$.

Решение:

Напряжение $\text{U}$ на участке цепи определяется как отношение работы $\text{A}$, совершенной электрическим полем при переносе заряда $\text{q}$ через этот участок, к величине этого заряда:

$U = \frac{A}{q}$

Используя соответствия, установленные в пункте а), мы можем вычислить напряжение для любой пары. Для наиболее точного результата воспользуемся парой $q = 3,0$ Кл и $A = 36,0$ Дж.

$U = \frac{36,0 \text{ Дж}}{3,0 \text{ Кл}} = 12 \text{ В}$

Расчеты для других пар дают близкие значения, подтверждающие результат (небольшие расхождения вызваны округлением исходных данных в условии):
$U = \frac{16,0 \text{ Дж}}{1,33 \text{ Кл}} \approx 12,03 \text{ В}$
$U = \frac{4,0 \text{ Дж}}{0,33 \text{ Кл}} \approx 12,12 \text{ В}$

Ответ: Напряжение на концах данного участка цепи составляет $12$ В.