Яку роботу виконує електричне поле при переміщенні негативного заряду 2*10^-2 кл від точки з потенціалом 10 в до точки
Яку роботу виконує електричне поле при переміщенні негативного заряду 2*10^-2 кл від точки з потенціалом 10 в до точки з потенціалом 20 в?
28.07.2024 17:59
Электрическое поле - это область вокруг электрического заряда, в которой проявляются силы взаимодействия с другими зарядами. Оно создается зарядом и оказывает силу на другой заряд, помещенный в его поле.
Потенциал - это величина, определяющая работу, которую совершает внешняя сила при перемещении электрического заряда в электрическом поле. Он выражается в вольтах и показывает, насколько энергия заряда изменится, если его переместить внутри электрического поля.
Решение:
Дано: заряд Y перемещается от точки с потенциалом 10 В до точки с потенциалом X. Величина заряда Y равна 2 * 10^(-2) Кл.
Чтобы найти потенциал в точке X, мы можем использовать следующую формулу:
V = W / q
где V - потенциал, W - работа, q - величина заряда.
В данном случае, работа равна изменению потенциальной энергии заряда при его перемещении внутри электрического поля. Так как заряд перемещается от точки с потенциалом 10 В до точки с неизвестным потенциалом X, работа будет равна:
W = q * (V_X - V_Y),
где V_X - потенциал в точке X, V_Y - потенциал в точке Y.
Подставляя значения, получаем:
W = 2 * 10^(-2) Кл * (V_X - 10 В).
Также известно, что работа равна изменению потенциальной энергии:
W = ΔU = q * ΔV,
где ΔU - изменение потенциальной энергии, ΔV - изменение потенциала. Подставляя значения, получаем:
2 * 10^(-2) Кл * ΔV = 2 * 10^(-2) Кл * (V_X - 10 В).
2 * 10^(-2) Кл * ΔV = 2 * 10^(-2) Кл * V_X - 2 * 10^(-2) Кл * 10 В.
Отсюда можно сделать вывод, что ΔV = V_X - 10 В.
Подставляя это в предыдущее уравнение, получаем:
2 * 10^(-2) Кл * (V_X - 10 В) = 2 * 10^(-2) Кл * V_X - 2 * 10^(-2) Кл * 10 В.
Раскрывая скобки, получаем:
2 * 10^(-2) Кл * V_X - 2 * 10^(-2) Кл * 10 В = 2 * 10^(-2) Кл * V_X - 2 * 10^(-1) Кл В.
Переносим все зависящие от V_X члены влево, а остальные вправо:
2 * 10^(-2) Кл * V_X - 2 * 10^(-2) Кл * V_X = 2 * 10^(-1) Кл В - 2 * 10^(-2) Кл * 10 В.
Нулевые значения на левой стороне уравнения сокращаются:
0 = 2 * 10^(-1) Кл В - 20 * 10^(-2) Кл В.
Далее, упрощаем числа:
0 = 2 * 10^(-1) Кл В - 20 * 10^(-2) Кл В.
0 = 2 * 10^(-1) Кл В - 2 * 10^(-1) Кл В.
0 = 0.
Совет:
При решении задач на электрические поля и потенциалы полезно запомнить формулы, связанные с этой темой, и проработать несколько примеров, чтобы лучше понять, как применять эти формулы на практике.
Ещё задача:
Напишите формулу для потенциала в точке, обозначенной как Z, если заряд перемещается от точки с потенциалом V1 до точки с потенциалом V2.