Какую работу необходимо выполнить для перемещения заряда q=3*10^-6Кл от одного зажима до другого, если разность

Золотой_Робин Гуд

11

Чтобы переместить заряд \(q\) от одного зажима до другого при заданной разности потенциалов \(v\), необходимо выполнить работу \(W\), выраженную формулой:

\[W = q \cdot v\]

В данном случае, заменив значениями, получим:

\[W = (3 \times 10^{-6} \ Кл) \cdot (4.5 \ В) = 13.5 \times 10^{-6} \ Дж\]

Теперь определим заряд \(\lambda_1\) на зажиме "+" при заземлении зажима "-" батареи.

Если заземлить зажим "-", то его потенциал станет равным 0, т.е. \(V_- = 0\). Разность потенциалов между зажимами будет равна разности потенциалов батареи, т.е. \(V = V_+ - V_- = 4.5 \ В\). Заряд будет связан с потенциалом следующей формулой:

\[V = \frac{k \cdot \lambda_1}{r}\]

где \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 8.99 \times 10^9 \ Н \cdot м^2/Кл^2\)), \(r\) - расстояние между зажимами. Решим уравнение относительно \(\lambda_1\):

\[4.5 = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot \lambda_1}{r}\]

Дано, что \(q = 3 \times 10^{-6} \ Кл\). Так как \(\lambda_1\) это заряд на "+" зажиме, то \(q = \lambda_1\). Таким образом, уравнение можно записать следующим образом:

\[4.5 = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot q}{r}\]

т.е.

\[q = \frac{4.5 \cdot r}{8.99 \times 10^9}\]

Для определения заряда \(\lambda_2\) на зажиме "-" при заземлении зажима "+" батареи проводим аналогичные рассуждения:

\[q = \frac{4.5 \cdot r}{8.99 \times 10^9}\]

Таким образом, заряды на зажимах будут равны:

\(\lambda_1 = \lambda_2 = q = \frac{4.5 \cdot r}{8.99 \times 10^9}\)

Необходимо знать значение расстояния \(r\) между зажимами для конкретной задачи, чтобы получить точные значения зарядов.