Номер 5, страница 102 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 28. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Вопросы - номер 5, страница 102.

Условие.

5. В каких единицах СИ выражается напряжённость электрического поля?

Решение.

Решение

Напряжённость электрического поля, обозначаемая как $\text{E}$, является силовой характеристикой поля. Она определяется как отношение силы $\text{F}$, с которой поле действует на помещённый в него пробный электрический заряд $\text{q}$, к величине этого заряда:

$E = \frac{F}{q}$

В Международной системе единиц (СИ) сила $\text{F}$ измеряется в ньютонах (Н), а заряд $\text{q}$ — в кулонах (Кл). Соответственно, из формулы следует, что единица измерения напряжённости — это ньютон на кулон (Н/Кл).

Также существует другая формула, связывающая напряжённость однородного электрического поля с разностью потенциалов (напряжением) $\text{U}$ между двумя точками поля и расстоянием $\text{d}$ между ними вдоль силовой линии:

$E = \frac{U}{d}$

В системе СИ напряжение $\text{U}$ измеряется в вольтах (В), а расстояние $\text{d}$ — в метрах (м). Из этой формулы следует, что эквивалентная единица измерения напряжённости — это вольт на метр (В/м).

Эти единицы измерения полностью эквивалентны. Это можно показать, зная, что $1 \text{ В} = 1 \frac{\text{Дж}}{\text{Кл}}$ (вольт — это джоуль на кулон) и $1 \text{ Дж} = 1 \text{ Н} \cdot \text{м}$ (джоуль — это ньютон-метр). Таким образом:

$1 \frac{\text{В}}{\text{м}} = \frac{1 \frac{\text{Дж}}{\text{Кл}}}{1 \text{м}} = \frac{1 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}}{\text{Кл}}}{1 \text{м}} = 1 \frac{\text{Н}}{\text{Кл}}$

В системе СИ в качестве основной единицы измерения напряжённости электрического поля принят вольт на метр (В/м).

Ответ: В системе СИ напряжённость электрического поля выражается в вольтах на метр (В/м) или, что эквивалентно, в ньютонах на кулон (Н/Кл).