заряд 20 нКл переместился из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В. при этом электрическое поле совершило работу?

Для решения этой задачи нам нужно понять некоторые основные понятия из электричества, а именно - работа электрического поля и потенциал.

Шаг 1: Понимание термина "потенциал"

Электрический потенциал (В) — это способность электрического поля совершать работу при перемещении заряда. Потенциал измеряется в вольтах (В).

Шаг 2: Определение работы

Работа (A), которую совершает электрическое поле при перемещении заряда (Q) из одной точки в другую, может быть рассчитана по формуле:

\[ A = Q \cdot (U_1 - U_2) \]

где:

• \( A \) — работа, совершенная электрическим полем (джоули, Дж);
• \( Q \) — заряд (ку coulumb, Кл);
• \( U_1 \) — начальный потенциал (В);
• \( U_2 \) — конечный потенциал (В).

Шаг 3: Подставление значений

В данной задаче:

• Заряд \( Q = 20 \, нКл = 20 \times 10^{-9} \, Кл \)
• Начальный потенциал \( U_1 = 700 \, В \)
• Конечный потенциал \( U_2 = 200 \, В \)

Теперь подставляем значения в формулу:

\[ A = 20 \times 10^{-9} \, Кл \cdot (700 \, В - 200 \, В) \]

Шаг 4: Вычисление разности потенциалов

Сначала найдем разность потенциалов:

\[ 700 \, В - 200 \, В = 500 \, В \]

Шаг 5: Подсчет работы

Теперь подставим найденное значение в формулу:

\[ A = 20 \times 10^{-9} \, Кл \cdot 500 \, В \] \[ A = 20 \times 500 \times 10^{-9} \] \[ A = 10000 \times 10^{-9} \] \[ A = 10^{-5} \, Дж \] \[ A = 0.00001 \, Дж \]

Ответ

Работа, совершенная электрическим полем, равна \( 10^{-5} \, Дж \) или \( 0.00001 \, Дж \).

Заключение

Мы узнали, что электрическое поле совершило работу, перемещая заряд из точки с более высоким потенциалом в точку с более низким потенциалом. Эта работа положительна, что означает, что поле выполняет работу на заряд.