Question

Электрическая цепь состоит из источника тока, лампочки, ключа, амперметра и вольтметра. Показания амперметра —I=0,25 А, вольтметра —U =3В. Какую работу совершают силы электрического поля при перемещении заряда q =15 Кл? За какой промежуток времени пройдёт этот заряд через поперечное сечение проводника?

Answer 1

1. Нам нужно записать все формулы, которые нам понадобятся.

1. $U= \frac{A}{q}$, где A-работа электрического поля, q-заряд

2. $I=\frac{q}{t}$, где q- заряд, прошедший  через поперечное сечение проводника, t- время его прохождения

2. Что нам дано? Нам даны показания вольтметра и амперметра и заряд 15 Кл. Используя эти данные, мы решим задачу.

3. Решение. Подставляем числа в формулы, указанные выше.

$A=qU$. Получаем: A=15 Кл*3 В= 45 Дж

$t=\frac{q}{I}$. Получаем: t=15 Кл/0,25 А=60 с

Записывается ответ.

Answer 2

Для определения работы совершаемой силами электрического поля при перемещении заряда, можно воспользоваться формулой для электрической работы:

$W = q \cdot U$

где: $W$ - работа (в джоулях, Дж), $q$ - заряд (в кулонах, Кл), $U$ - разность потенциалов (в вольтах, В).

Из условия, показания вольтметра равны $U = 3$ В. Заряд $q = 15$ Кл.

Подставим значения в формулу:

$W = 15 \, \text{Кл} \times 3 \, \text{В} = 45 \, \text{Дж}$

Таким образом, силы электрического поля совершают работу в размере 45 джоулей при перемещении заряда через цепь.

Чтобы определить время, за которое пройдет заряд через поперечное сечение проводника, воспользуемся формулой для тока:

$I = \frac{q}{t}$

где: $I$ - ток (в амперах, А), $q$ - заряд (в кулонах, Кл), $t$ - время (в секундах, с).

Из условия, показания амперметра равны $I = 0,25$ А. Заряд $q = 15$ Кл.

Подставим значения в формулу:

$0,25 \, \text{А} = \frac{15 \, \text{Кл}}{t}$

Чтобы найти $t$, перенесем $t$ в левую часть уравнения:

$t = \frac{15 \, \text{Кл}}{0,25 \, \text{А}} = 60 \, \text{с}$

Таким образом, заряд пройдет через поперечное сечение проводника за 60 секунд.