Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

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

Дано:
$|A| = 3,6 \cdot 10^{-15}$ Дж
$|e| = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (модуль заряда электрона — табличная величина)
$U - ?$

Формулы и вычисления:
Работа электрического поля $A$ по перемещению заряда $q$ связана с напряжением $U$ следующей формулой:
$A = q \cdot U$
Отсюда выразим искомое напряжение:
$U = \frac{A}{q}$

В данной задаче перемещается электрон, заряд которого по модулю равен $e$. Подставим числовые значения в формулу:
$U = \frac{3,6 \cdot 10^{-15} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}$

Проведем расчет:
$U = \frac{3,6}{1,6} \cdot 10^{-15 - (-19)} = 2,25 \cdot 10^4 \text{ В}$

Переведем полученное значение в киловольты (кВ), учитывая, что $1 \text{ кВ} = 1000 \text{ В} = 10^3 \text{ В}$:
$U = \frac{2,25 \cdot 10^4}{10^3} = 2,25 \cdot 10 = 22,5 \text{ кВ}$

Ответ: 22,5 кВ

Источник: ФИПИ