1: Какая работа выполняется полем при перемещении заряда 6 мкКл из точки с потенциалом 20 В в точку с потенциалом

Суть вопроса: Работа и потенциальная энергия поля

Инструкция: Поле выполняет работу при перемещении заряда от одной точки с потенциалом к другой точке с потенциалом. Работа определяется как разность потенциальных энергий между двумя точками и вычисляется по формуле:

\[ W = q \cdot \Delta V \]

где \( W \) - работа, \( q \) - заряд, а \( \Delta V \) - разность потенциалов.

Для первой задачи:
У нас есть \( q = 6 \, \text{мкКл} \), \( \Delta V = 20 \, \text{В} - 12 \, \text{В} = 8 \, \text{В} \), поэтому работа будет:

\[ W = 6 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \times 8 \, \text{В} = 0.000048 \, \text{Дж} \]

Для второй задачи:
У нас есть \( q_1 = 10 \, \text{мкКл} \), \( q_2 = 1 \, \text{мкКл} \) и расстояние между ними \( r = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \). Потенциальная энергия системы рассчитывается по формуле:

\[ U = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r} \]

где \( k \) - постоянная Кулона, равная \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \), \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды, а \( r \) - расстояние между зарядами.

Подставив значения в формулу, получаем:

\[ U = \frac{8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \times 10 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \times 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{0.1 \, \text{м}} = 0.899 \, \text{Дж} \]

Пример:
1. Для первой задачи: Заряд 6 мкКл перемещается из точки с потенциалом 20 В в точку с потенциалом 12 В. Какая работа выполняется полем?
2. Для второй задачи: Какова потенциальная энергия системы, состоящей из зарядов 10 мкКл и 1 мкКл, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга?

Совет: Для лучшего понимания этих концепций сначала рекомендуется узнать о понятии электрического поля и потенциала, а также о связях между ними. Закон Кулона также является важным для понимания этих задач.

Ещё задача: Два заряда 3 мкКл и -4 мкКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга. Найдите работу, которую нужно выполнить, чтобы переместить заряд -4 мкКл в бесконечность.