Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

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

Дано:
$|A| = 1,2 \cdot 10^{-15}$ Дж
$|q| = e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (модуль заряда электрона — справочная 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 электрическое напряжение:
$U = \frac{A}{q}$

Поскольку в условии дана работа по модулю, и нас интересует значение напряжения, подставим известные значения (модуль заряда электрона $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл):
$U = \frac{1,2 \cdot 10^{-15} \text{ Дж}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}$

Проведем расчет:
$U = \frac{1,2}{1,6} \cdot 10^{-15 - (-19)} = 0,75 \cdot 10^{4} \text{ В}$
$U = 7500 \text{ В}$

Переведем полученное значение в киловольты (кВ), так как это требуется в условии задачи (1 кВ = 1000 В):
$U = \frac{7500}{1000} \text{ кВ} = 7,5 \text{ кВ}$

Ответ: 7,5 кВ

Источник: ФИПИ