Чтобы определить работу, совершённую электрическим полем по перемещению заряда, можно воспользоваться формулой:
\[ A = U \cdot Q, \]
где:
- \( A \) — работа, совершённая электрическим полем (измеряется в джоулях, Дж),
- \( U \) — напряжение (измеряется в вольтах, В),
- \( Q \) — заряд (измеряется в кулонах, Кл).
В данной задаче данные известны:
- Напряжение \( U = 1,5 \, \text{В} \).
- Заряд эквивалентен \( 3 \times 10^{21} \) электронов.
Для того чтобы использовать формулу, необходимо сначала перевести количество электронов в кулоны. Заряд одного электрона составляет примерно \( 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \). Таким образом, общий заряд \( Q \) можно найти следующим образом:
\[ Q = n \cdot e, \]
где:
- \( n = 3 \times 10^{21} \) — количество электронов,
- \( e \approx 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \) — заряд одного электрона.
Подставим значения:
\[ Q = (3 \times 10^{21}) \cdot (1,6 \times 10^{-19}) \, \text{Кл}. \]
Теперь произведем вычисления:
\[ Q = 3 \times 1,6 \times 10^{21} \times 10^{-19} = 4,8 \times 10^{2} \, \text{Кл} = 480 \, \text{Кл}. \]
Теперь, когда у нас есть значение заряда, можем подставить его в формулу для работы:
\[ A = U \cdot Q = 1,5 \, \text{В} \cdot 480 \, \text{Кл}. \]
Рассчитаем работу:
\[ A = 1,5 \cdot 480 = 720 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, работа, совершённая электрическим полем по перемещению заряда, составляет 720 Дж.