Работа и потенциал в электростатике
Какую работу необходимо совершить для переноса заряда 100 нКл с проводника, заряженного до потенциала -16
Какую работу необходимо совершить для переноса заряда 100 нКл с проводника, заряженного до потенциала -16 В, на проводник, заряженный до потенциала 34 В?
08.12.2023 14:38
ИИ помощник в учёбе
Написать свой ответ:
Объяснение: Работа и потенциал являются основными понятиями в электростатике. Работа, необходимая для переноса заряда между двумя проводниками, можно рассчитать, используя формулу работы:
\[ W = q \cdot \Delta V \]
где \( W \) - работа (измеряемая в джоулях), \( q \) - заряд (измеряемый в кулонах), \( \Delta V \) - изменение потенциала (разность потенциалов между проводниками, измеряемая в вольтах).
В данном случае у нас есть проводник, заряженный до потенциала -16 В, и мы хотим перенести заряд 100 нКл на другой проводник. По формуле работы, которую мы только что узнали, мы можем рассчитать необходимую работу следующим образом:
\[ W = (100 \cdot 10^{-9}) \cdot (-16) \]
\[ W = -1.6 \cdot 10^{-6} \ \text{Дж} \]
Мы получили, что для переноса заряда 100 нКл со знаком минус (это указывает на то, что работа совершается против поля) необходимо совершить работу -1.6 микроджоуля.
Дополнительный материал:
Заряд -2 мКл переносится от проводника, находящегося под потенциалом 8 В, к проводнику, находящемуся под потенциалом 3 В. Определите работу, совершенную при этом переносе.
Совет: Для лучшего понимания концепции работы и потенциала в электростатике рекомендуется изучать именно их определения и их взаимосвязь в контексте различных задач.
Проверочное упражнение:
Проводник находится под потенциалом 10 В, а заряд, который нужно перенести на другой проводник, составляет 500 мкКл. Какая работа должна быть совершена при переносе этого заряда на проводник, находящийся под потенциалом 5 В? Ответ дайте в джоулях.
Пояснение: Для переноса заряда между двумя проводниками с различными потенциалами заряда необходимо выполнить работу. Работа (W) для переноса заряда можно выразить через формулу:
W = q * (V2 - V1),
где q - величина заряда, V1 - начальный потенциал, V2 - конечный потенциал.
В данном случае, нам дано, что заряд равен 100 нКл, а начальный потенциал равен -16 В. Пусть конечный потенциал будет V2.
Теперь мы можем использовать данную формулу для вычисления работы:
W = (100 нКл) * (V2 - (-16 В)).
А чтобы определить, какую работу необходимо выполнить, нам нужно знать конечный потенциал. Если конечный потенциал известен, мы можем найти работу.
Демонстрация: Пусть конечный потенциал равен 8 В. Тогда работа для переноса заряда составит:
W = (100 нКл) * (8 В - (-16 В)) = 100 нКл * 24 В = 2400 нДж.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить основы электростатики и понятие потенциала заряда. Также полезно разобраться в использовании формулы для работы.
Дополнительное задание: Пусть конечный потенциал равен 12 В. Какую работу необходимо совершить для переноса заряда 200 нКл?