Номер 804, страница 177 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

804. Через лампочку, подключенную к гальваническому элементу, ЭДС которого $\mathcal{E}=1,5 \text{ В}$, протекает ток $I=0,20 \text{ А}$. Определите работу сторонних сил в элементе, совершенную за промежуток времени $\Delta t=1,0 \text{ мин}$.

Дано:

ЭДС гальванического элемента, $\mathscr{E} = 1,5$ В

Сила тока, $I = 0,20$ А

Промежуток времени, $\Delta t = 1,0$ мин

Перевод в систему СИ:

$\Delta t = 1,0 \text{ мин} = 1,0 \cdot 60 \text{ с} = 60$ с

Найти:

$A_{стор}$ - ?

Решение:

Работа сторонних сил $A_{стор}$ в источнике тока связана с его электродвижущей силой (ЭДС) $\mathscr{E}$ и зарядом $q$, который эти силы перемещают. ЭДС по определению равна работе, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда:

$\mathscr{E} = \frac{A_{стор}}{q}$

Из этой формулы мы можем выразить работу сторонних сил:

$A_{стор} = \mathscr{E} \cdot q$

Заряд $q$, который протекает через лампочку за время $\Delta t$ при постоянном токе $I$, определяется по формуле:

$q = I \cdot \Delta t$

Подставим выражение для заряда в формулу для работы сторонних сил, получим итоговую расчетную формулу:

$A_{стор} = \mathscr{E} \cdot I \cdot \Delta t$

Теперь выполним вычисления, подставив числовые значения из условия задачи в систему СИ:

$A_{стор} = 1,5 \text{ В} \cdot 0,20 \text{ А} \cdot 60 \text{ с} = 18$ Дж

Ответ: работа сторонних сил в элементе составляет 18 Дж.