Номер 2, страница 49 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-39. Электрическое напряжение. Измерение напряжения. Вариант 1 - номер 2, страница 49.

Условие.

2. При прохождении одинакового электрического заряда в одном проводнике совершена работа 80 Дж, а в другом — 200 Дж. На каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз?

Решение.

Дано:

Работа в первом проводнике, $A_1 = 80 \text{ Дж}$

Работа во втором проводнике, $A_2 = 200 \text{ Дж}$

Электрический заряд, прошедший через проводники, одинаков: $q_1 = q_2 = q$

Найти:

Определить, на каком проводнике напряжение больше, и во сколько раз.

Решение:

Работа электрического тока $\text{A}$ при прохождении заряда $\text{q}$ через участок цепи с напряжением $\text{U}$ определяется по формуле:

$A = q \cdot U$

Из этой формулы можно выразить напряжение $\text{U}$:

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

Запишем выражения для напряжения на первом и втором проводниках:

Напряжение на первом проводнике: $U_1 = \frac{A_1}{q}$

Напряжение на втором проводнике: $U_2 = \frac{A_2}{q}$

Поскольку по условию задачи заряд $\text{q}$, прошедший через оба проводника, одинаков, то напряжение $\text{U}$ прямо пропорционально совершенной работе $\text{A}$. Это означает, что на том проводнике, где была совершена большая работа, напряжение также будет больше.

Сравним значения работ:

$A_1 = 80 \text{ Дж}$

$A_2 = 200 \text{ Дж}$

Так как $200 \text{ Дж} > 80 \text{ Дж}$, то $A_2 > A_1$.

Следовательно, напряжение на втором проводнике больше, чем на первом: $U_2 > U_1$.

Чтобы определить, во сколько раз напряжение на втором проводнике больше, чем на первом, найдем их отношение $\frac{U_2}{U_1}$:

$\frac{U_2}{U_1} = \frac{\frac{A_2}{q}}{\frac{A_1}{q}}$

Величина заряда $\text{q}$ в числителе и знаменателе сокращается:

$\frac{U_2}{U_1} = \frac{A_2}{A_1}$

Подставим числовые значения работ:

$\frac{U_2}{U_1} = \frac{200 \text{ Дж}}{80 \text{ Дж}} = \frac{20}{8} = \frac{5}{2} = 2,5$

Таким образом, напряжение на втором проводнике в 2,5 раза больше, чем на первом.

Ответ: Напряжение больше на втором проводнике (где работа составила 200 Дж); оно больше в 2,5 раза.