Вопрос: Через поперечное сечение проводника S=2,5 мм2 за время t=0,04 с прошел заряд Q = 20 • 10^3 Кл. Как определить плотность тока в проводнике?

Физика 10 класс Электрический ток и его характеристики плотность тока проводник заряд поперечное сечение физика 10 класс формула плотности тока электрический ток время расчет плотности тока единицы измерения Новый

Чтобы определить плотность тока в проводнике, нам нужно использовать формулу, которая связывает плотность тока, заряд и площадь поперечного сечения проводника. Давайте разберем этот процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Понимание терминов

• Плотность тока (j): Это величина, которая показывает, сколько заряда проходит через единицу площади поперечного сечения проводника за единицу времени. Она измеряется в амперах на квадратный метр (А/м²).
• Заряд (Q): Это количество электричества, которое прошло через проводник. В нашем случае Q = 20 • 10^3 Кл.
• Площадь поперечного сечения (S): Это площадь, через которую проходит заряд. В данном случае S = 2,5 мм², что нужно преобразовать в м².
• Время (t): Это время, за которое прошел заряд. В нашем случае t = 0,04 с.

Шаг 2: Преобразование площади

Сначала преобразуем площадь S из миллиметров в метры. 1 мм² = 10^(-6) м². Следовательно:

• S = 2,5 мм² = 2,5 * 10^(-6) м².

Шаг 3: Формула для плотности тока

Теперь мы можем использовать формулу для плотности тока:

j = Q / (S * t)

Шаг 4: Подстановка значений

Теперь подставим известные значения в формулу:

• Q = 20 * 10^3 Кл
• S = 2,5 * 10^(-6) м²
• t = 0,04 с

Подставляем значения:

j = (20 * 10^3) / ((2,5 * 10^(-6)) * (0,04))

Шаг 5: Вычисление

Теперь давайте проведем вычисления:

• Сначала вычислим произведение S * t:
• 2,5 * 10^(-6) м² * 0,04 с = 1 * 10^(-7) м²·с.
• Теперь подставим это значение в формулу:
• j = (20 * 10^3) / (1 * 10^(-7)) = 20 * 10^3 / 1 * 10^(-7) = 20 * 10^10 = 2 * 10^11 А/м².

Ответ: Плотность тока в проводнике составляет 2 * 10^11 А/м².