Какую работу выполняет поле при перемещении заряда 5 нКл из точки с потенциалом 300 в точку с потенциалом?

Скользкий_Пингвин

24

Для того чтобы понять, какую работу выполняет поле при перемещении заряда из одной точки в другую, мы можем использовать формулу для работы единичного заряда в электрическом поле. Работа \(W\) вычисляется как произведение силы \(F\), совершающей работу на заряд, на расстояние \(d\), на которое перемещается заряд:

\[W = F \cdot d\]

Однако, для того чтобы вычислить работу, нам необходимо знать силу электрического поля \(\vec{E}\) и расстояние \(d\) между точками.

Сила электрического поля можно найти с помощью формулы:

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

Где \(\Delta V\) - разность потенциалов между двумя точками.

В данной задаче у нас есть заряд 5 нКл и разность потенциалов \(\Delta V = 300 - 200 = 100\) В, так как в задаче не было указано конкретное значение потенциала во второй точке.

Теперь мы можем найти силу электрического поля:

\[\vec{E} = -\frac{{\Delta V}}{{d}} = -\frac{{100}}{{d}}\]

Следующим шагом нам необходимо найти работу, используя найденную силу электрического поля \(\vec{E}\) и расстояние \(d\):

\[W = F \cdot d\]

Перепишем формулу для силы \(F\), учитывая, что сила электрического поля равна \(\vec{E}\cdot q\), где \(q\) - заряд:

\[W = (\vec{E}\cdot q) \cdot d\]

Теперь мы можем подставить значение силы электрического поля и заряда:

\[W = (-\frac{{100}}{{d}}\cdot 5\cdot 10^{-9}) \cdot d\]

Упростим выражение:

\[W = -\frac{{500}}{{d}} \cdot d = -500 \cdot 10^{-9} \,кН \cdot м = -0,5 \,мкДж\]

Таким образом, поле совершает работу, равную -0,5 мкДж, при перемещении заряда 5 нКл из точки с потенциалом 300 В в точку с другим потенциалом. Отрицательное значение работы указывает на то, что работа совершается против силы электрического поля, что ожидаемо при перемещении заряда в область высокого потенциала.