Какую работу совершают силы электрического поля при перемещении положительного заряда 10 мкл из точки а с потенциалом

Веселый_Пират_4755

39

Для решения данной задачи мы будем использовать формулу работы силы электрического поля. Работа \(W\) определяется как произведение силы \(F\) на перемещение \(d\) в направлении силы:

\[W = F \cdot d\]

Сила электрического поля \(E\) в данной задаче неизвестна, но мы можем выразить её через изменение потенциала. Для этого воспользуемся формулой:

\[E = -\frac{{\Delta V}}{{d}}\]

где \(\Delta V\) - разность потенциалов, \(d\) - расстояние.

Мы можем выразить силу через поле \(E\):

\[F = q \cdot E\]

где \(q\) - величина заряда.

Для нашего случая \(q = 10 \mu C = 10^{-5} C\) - величина положительного заряда.

Теперь мы можем рассчитать силу:

\[F = 10^{-5} C \cdot (-\frac{{\Delta V}}{{d}})\]

Далее подставляем это выражение для силы в формулу работы:

\[W = F \cdot d = 10^{-5} C \cdot (-\frac{{\Delta V}}{{d}}) \cdot d\]

Поняв, что \(d\) сокращается, выражение для работы упрощается:

\[W = -10^{-5} C \cdot \Delta V\]

Теперь осталось найти значение работы. Разность потенциалов \(\Delta V\) равна разности потенциалов в начальной (\(V_a\)) и конечной (\(V_b\)) точках:

\(\Delta V = V_b - V_a = 100 V - 300 V = -200 V\)

Подставляем значение \(\Delta V\) в выражение для работы:

\[W = -10^{-5} C \cdot (-200 V) = 2 \cdot 10^{-3} J = 2 мкДж\]

Итак, работа сил электрического поля при перемещении положительного заряда составляет 2 микроджоуля (мкДж). Ответ: а) 2 дж