Question

Визначте напругу на ділянці електричного кола, якщо електричне поле, переміщуючи по ньому заряд 3 Кл, виконує роботу 12 кДж. Відповідь обгрунтуйте!

Answer 1

Дано:

Электрический заряд: $\bf q = 3$ Кл.

Работа: $\bf A = 12$ кДж = $\bf 12\cdot10^3$ Дж.

Найти нужно напряжение: $\bf U - ?$

Решение:

1. Формула работы по перемещению заряда в электрическом поле по определению: $\boxed{\;A = qU\;}$

2. Напряжение из (1): $U = \dfrac{A}{q}.$

Численно получим:

$U = \dfrac{12\cdot10^3}{3} = 4\cdot10^3$ (В).

Переведём в киловольты: $U = 4\cdot10^3$ В = 4 кВ.

Ответ: 4 кВ.

Answer 2

Для визначення напруги на ділянці електричного кола використовують відомий фізичний закон, який пов'язує напругу з роботою, виконаною електричним полем. Закон стверджує, що напруга (U) на ділянці дорівнює відношенню виконаної роботи (W) до заряду (Q), що пройшов через цю ділянку:

\[ U = \frac{W}{Q} \]

У даному випадку робота електричного поля дорівнює 12 кДж, а заряд, який пройшов через ділянку, становить 3 Кл. Підставимо ці значення у формулу:

\[ U = \frac{12 \, \text{кДж}}{3 \, \text{Кл}} \]

\[ U = 4 \, \text{кВ} \]

Отже, напруга на ділянці електричного кола дорівнює 4 кіловольти.

Тепер давайте обгрунтуємо цю відповідь. Напруга визначається роботою, яку виконує електричне поле над зарядом при його переміщенні. У даному випадку, коли 3 Кл заряду переміщуються по ділянці, електричне поле виконує роботу 12 кДж (кілоджоулі). Таким чином, напруга визначається як відношення роботи до заряду, що проходить через ділянку.