Номер 6, страница 162 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

6. Нижняя часть грозового облака имела отрицательный электрический заряд. Между облаком и Землёй произошёл разряд молнии.

Удар молнии длился $50 \text{ мкс}$, сила тока была равна $20 \text{ кА}$. Какой электрический заряд получила Земля в результате этого удара молнии?

1) $-1 \text{ Кл}$

2) $+1 \text{ Кл}$

3) $\text{0}$

4) $-1000 \text{ Кл}$

5) $+1000 \text{ Кл}$

Дано:

Длительность удара молнии, $t = 50$ мкс

Сила тока, $I = 20$ кА

Заряд нижней части облака: отрицательный.

Перевод в систему СИ:

$t = 50 \text{ мкс} = 50 \times 10^{-6} \text{ с}$

$I = 20 \text{ кА} = 20 \times 10^{3} \text{ А}$

Найти:

Электрический заряд, полученный Землёй, $\text{q}$ - ?

Решение:

Сила тока по определению — это физическая величина, равная отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения. Это можно записать в виде формулы:

$I = \frac{q}{t}$

Из этой формулы можно выразить электрический заряд $\text{q}$, прошедший за время $\text{t}$ при силе тока $\text{I}$:

$q = I \times t$

Подставим данные из условия задачи, переведенные в систему СИ:

$q = (20 \times 10^{3} \text{ А}) \times (50 \times 10^{-6} \text{ с}) = 1000 \times 10^{-3} \text{ Кл} = 1 \text{ Кл}$.

Это модуль (абсолютная величина) заряда, который переместился от облака к Земле.

В условии задачи указано, что нижняя часть грозового облака имела отрицательный электрический заряд. Разряд молнии между облаком и Землей представляет собой направленное движение заряженных частиц. В данном случае, это поток отрицательно заряженных частиц (электронов) от облака к Земле. Следовательно, Земля приобрела избыток электронов, то есть получила отрицательный заряд.

Таким образом, электрический заряд, полученный Землей, равен $-1$ Кл.

Ответ: $-1$ Кл.