Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся определением электрического напряжения. Напряжение между двумя точками электрического поля показывает, какую работу совершают электрические силы при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.

Дано:
$A = 4,8 \cdot 10^{-15}$ Дж
$q = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (заряд протона — табличная величина)
$U - ?$

Физический закон и вывод формулы:
Работа электрического поля $A$ по перемещению заряда $q$ связана с напряжением $U$ формулой:
$A = q \cdot U$
Из этой формулы выразим искомое электрическое напряжение:
$U = \frac{A}{q}$

Вычисления:
Подставим значения величин в полученную формулу:
$U = \frac{4,8 \cdot 10^{-15} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}$
Разделим числа перед степенями: $4,8 / 1,6 = 3$.
Разделим степени: $10^{-15} / 10^{-19} = 10^{-15 - (-19)} = 10^4$.
Получаем:
$U = 3 \cdot 10^4 \text{ В} = 30000 \text{ В}$

Переведем полученный результат в киловольты (кВ), так как 1 кВ = 1000 В:
$U = \frac{30000}{1000} \text{ кВ} = 30 \text{ кВ}$

Ответ: 30 кВ

Источник: ФИПИ