Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся определением электрического напряжения и связью работы электрического поля с зарядом частицы.

Дано:
$A = 2,4 \cdot 10^{-15}$ Дж
$q = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (заряд протона — табличная величина, равная элементарному заряду)
$U - ?$

СИ:
Величины уже даны в системе СИ.

Физический закон и вычисления:
1. По определению, электрическое напряжение $U$ между двумя точками — это физическая величина, равная отношению работы $A$, которую совершает электрическое поле при перемещении положительного заряда из одной точки в другую, к значению этого заряда $q$:
$U = \frac{A}{q}$

2. Подставим числовые значения в формулу:
$U = \frac{2,4 \cdot 10^{-15} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}$

3. Проведем расчеты:
Разделим мантиссы: $2,4 / 1,6 = 1,5$.
Работаем со степенями: $10^{-15} / 10^{-19} = 10^{-15 - (-19)} = 10^4$.
Получаем: $U = 1,5 \cdot 10^4 \text{ В}$.

4. Переведем полученный результат в киловольты (кВ), так как в условии требуется ответ в этих единицах. В 1 кВ содержится $1000$ В (или $10^3$ В):
$U = \frac{1,5 \cdot 10^4 \text{ В}}{10^3} = 1,5 \cdot 10^1 \text{ кВ} = 15 \text{ кВ}$.

Ответ: 15 кВ

Источник: ФИПИ