Определить работу, которую осуществляет поле при перемещении точечного заряда 10 нкл из точки с потенциалом 700 в, в точку с потенциалом 300 в.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения работы электрического поля воспользуемся физическими определениями потенциала и работы. Исходные данные

  • Заряд: q=10 нКл=10×10-9 Клq equals 10 нКл equals 10 cross 10 to the negative 9 power Кл Потенциал начальной точки: ϕ1=700 Вphi sub 1 equals 700 В Потенциал конечной точки: ϕ2=300 Вphi sub 2 equals 300 В

Физическое обоснование Работа Acap A сил электростатического поля при перемещении заряда из точки с потенциалом ϕ1phi sub 1 в точку с потенциалом ϕ2phi sub 2 равна произведению величины этого заряда на разность потенциалов между начальной и конечной точками: A=q(ϕ1ϕ2)cap A equals q open paren phi sub 1 minus phi sub 2 close parenВажно отметить, что работа поля положительна, если заряд перемещается в сторону уменьшения потенциала (для положительного заряда), так как силы поля действуют в направлении перемещения. Расчет

  1. Находим разность потенциалов:
    Δϕ=ϕ1ϕ2=700 В300 В=400 Вcap delta phi equals phi sub 1 minus phi sub 2 equals 700 В minus 300 В equals 400 В Вычисляем работу:
    A=10×10-9 Кл400 Вcap A equals 10 cross 10 to the negative 9 power Кл center dot 400 В A=4000×10-9 Джcap A equals 4000 cross 10 to the negative 9 power Дж A=4×10-6 Джcap A equals 4 cross 10 to the negative 6 power Дж

Ответ Работа поля составляет 4 мкДж4 мкДж (микроджоуля) или 4×10-6 Дж4 cross 10 to the negative 6 power Дж. Хотите, чтобы я рассчитал изменение потенциальной энергии этого заряда или определил скорость, которую он приобретет, если его масса известна?

Форма ответа

Ваш аватар