Номер 1, страница 96 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

1. Два проводника заряжены до потенциалов $80 \text{ В}$ и $-80 \text{ В}$. Какую работу совершит поле этих двух зарядов при переносе заряда $40 \text{ мкКл}$ с одного проводника на другой? (Ответ: $6.4 \text{ мДж}$)

1. Дано:

Потенциал первого проводника, $\phi_1 = 80 \text{ В}$

Потенциал второго проводника, $\phi_2 = -80 \text{ В}$

Переносимый заряд, $q = 40 \text{ мкКл}$

Перевод в систему СИ:

$q = 40 \text{ мкКл} = 40 \times 10^{-6} \text{ Кл}$

Найти:

Работу поля, $A$

Решение:

Работа, совершаемая электрическим полем при переносе заряда $q$ из точки с потенциалом $\phi_{начальный}$ в точку с потенциалом $\phi_{конечный}$, вычисляется по формуле:

$A = q(\phi_{начальный} - \phi_{конечный})$

Работа поля будет положительной, если положительный заряд перемещается из точки с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом. В данном случае, чтобы работа поля была положительной (что обычно и подразумевается в таких задачах, и подтверждается ответом в скобках), перенос заряда должен осуществляться с проводника с потенциалом $80 \text{ В}$ на проводник с потенциалом $-80 \text{ В}$.

Следовательно, начальный потенциал $\phi_{начальный} = \phi_1 = 80 \text{ В}$, а конечный потенциал $\phi_{конечный} = \phi_2 = -80 \text{ В}$.

Разность потенциалов (напряжение) между проводниками равна:

$U = \phi_1 - \phi_2 = 80 \text{ В} - (-80 \text{ В}) = 80 \text{ В} + 80 \text{ В} = 160 \text{ В}$

Теперь можем вычислить работу поля:

$A = q \times U = (40 \times 10^{-6} \text{ Кл}) \times 160 \text{ В} = 6400 \times 10^{-6} \text{ Дж}$

Переведем джоули в миллиджоули (мДж), зная, что $1 \text{ мДж} = 10^{-3} \text{ Дж}$:

$A = 6400 \times 10^{-6} \text{ Дж} = 6.4 \times 10^3 \times 10^{-6} \text{ Дж} = 6.4 \times 10^{-3} \text{ Дж} = 6.4 \text{ мДж}$

Ответ: работа, которую совершит поле, равна $6.4 \text{ мДж}$.