Номер 2, страница 44 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-34. Электрический ток. Источники электрического тока. Вариант 1 - номер 2, страница 44.

Условие.

2. Какие превращения энергии происходят в электрофорной машине?

Решение.

Решение

Электрофорная машина — это устройство, предназначенное для генерирования высокого электрического напряжения за счет механической работы. Процесс преобразования энергии в ней происходит в несколько этапов:

1. Механическая энергия $\rightarrow$ Электрическая энергия. Когда человек вращает рукоятку машины, он совершает механическую работу. Эта работа затрачивается на вращение двух изолированных дисков в противоположных направлениях. За счет трения и электростатической индукции на металлических секторах дисков происходит разделение электрических зарядов. Для дальнейшего перемещения этих разделенных зарядов (положительных и отрицательных) и их накопления на полюсах машины (в лейденских банках), необходимо преодолевать силы электростатического притяжения между ними. Работа, совершаемая против этих сил, и есть та механическая работа, которая преобразуется в потенциальную энергию электрического поля, то есть в электрическую энергию. Часть механической энергии также теряется, превращаясь в тепловую энергию из-за трения в осях и о воздух.

2. Электрическая энергия $\rightarrow$ Световая, тепловая, звуковая энергия. Когда разность потенциалов между разрядниками машины достигает пробивного значения для воздуха, происходит электрический разряд — искра. В этот момент накопленная в лейденских банках электрическая энергия быстро высвобождается и преобразуется в другие виды энергии:

• Световая энергия: искра ярко светится.
• Тепловая энергия: воздух в канале разряда сильно нагревается.
• Звуковая энергия: резкое расширение нагретого воздуха создает звуковую волну (треск).

Таким образом, основная цепь превращения энергии в работающей электрофорной машине выглядит так: механическая энергия преобразуется в электрическую, которая затем при разряде превращается в световую, тепловую и звуковую.

Ответ: В электрофорной машине механическая энергия, затрачиваемая на вращение дисков, преобразуется в энергию электрического поля (электрическую энергию). При возникновении искрового разряда накопленная электрическая энергия преобразуется в световую, тепловую и звуковую энергию.