297. Напряжение между электродами подогревного устройства электрического «душа» U=1·10⁹ В. Какой заряд проходит между электродами, если силы электрического поля совершают работу A=1,6кДж? Сколько электронов перемещается за это время от одного электрода к другому?

298. Одна лампа подключена к сети с напряжением U₁=220В, а другая – к сети с напряжением U₂=127В. В какой из ламп электрическое поле выполняет большую работу по перемещению одного и того же заряда? Во сколько раз?

Физика Колледж Электрическое поле и работа электрического поля напряжение между электродами заряд между электродами работа электрического поля количество электронов электрическое поле лампа подключена к сети работа по перемещению заряда сравнение напряжений физика 12 класс задачи по физике Новый

Давайте разберем оба задания по порядку.

Задание 297:

У нас есть напряжение U между электродами, равное 1·10⁹ В (или 1 миллиард вольт), и работа A, равная 1,6 кДж (или 1600 Дж). Нам нужно найти заряд Q, который проходит между электродами, и количество электронов, перемещающихся от одного электрода к другому.

Сначала мы воспользуемся формулой для работы электрического поля:

A = U * Q

Здесь A – работа, U – напряжение, а Q – заряд. Теперь мы можем выразить заряд Q:

Q = A / U

Подставим известные значения:

• A = 1600 Дж
• U = 1·10⁹ В

Теперь вычислим Q:

Q = 1600 Дж / (1·10⁹ В) = 1.6·10⁻⁶ Кл

Теперь, чтобы найти количество электронов, мы используем заряд одного электрона, который равен примерно 1.6·10⁻¹⁹ Кл. Обозначим его как e.

Количество электронов n можно найти по формуле:

n = Q / e

Теперь подставим значения:

n = (1.6·10⁻⁶ Кл) / (1.6·10⁻¹⁹ Кл) = 1·10¹³

Таким образом, заряд, проходящий между электродами, равен 1.6·10⁻⁶ Кл, а количество перемещающихся электронов составляет 1·10¹³.

Задание 298:

Теперь перейдем ко второму заданию. У нас есть две лампы, одна подключена к сети с напряжением U₁ = 220 В, а другая – к U₂ = 127 В. Мы хотим узнать, в какой из ламп электрическое поле выполняет большую работу по перемещению одного и того же заряда, и во сколько раз.

Работа, выполняемая электрическим полем, также рассчитывается по формуле:

A = U * Q

Где A – работа, U – напряжение, а Q – заряд. Поскольку мы сравниваем работу для одного и того же заряда Q, то можно сказать, что работа будет пропорциональна напряжению:

A₁ = U₁ * Q

A₂ = U₂ * Q

Теперь сравним A₁ и A₂:

• A₁ = 220 * Q
• A₂ = 127 * Q

Теперь найдем, во сколько раз работа в первой лампе больше, чем во второй:

Отношение работ A₁ и A₂:

R = A₁ / A₂ = (220 * Q) / (127 * Q) = 220 / 127

Теперь вычислим это значение:

R ≈ 1.73

Таким образом, работа электрического поля в первой лампе (220 В) больше, чем во второй лампе (127 В) примерно в 1.73 раза.