Номер 3, страница 146 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

3. Напряжение между двумя точками, расположенными на одной линии напряжённости однородного электростатического поля, $U = 4,8 \text{ кВ}$. Определите модуль напряжённости поля, если расстояние между точками $d = 12 \text{ см}$.

Дано:

Напряжение между точками, $U = 4,8 \text{ кВ}$

Расстояние между точками, $d = 12 \text{ см}$

Перевод в систему СИ:

$U = 4,8 \cdot 10^3 \text{ В} = 4800 \text{ В}$

$d = 12 \cdot 10^{-2} \text{ м} = 0,12 \text{ м}$

Найти:

Модуль напряжённости поля, $E - ?$

Решение:

Связь между напряжением (разностью потенциалов) $U$ и напряжённостью $E$ однородного электростатического поля для двух точек, находящихся на расстоянии $d$ друг от друга, выражается формулой:

$U = E \cdot d$

Эта формула справедлива, когда точки расположены на одной силовой линии поля, что и указано в условии задачи. В этом случае перемещение между точками происходит вдоль вектора напряжённости.

Из этой формулы выразим искомую величину – модуль напряжённости поля $E$:

$E = \frac{U}{d}$

Теперь подставим в формулу значения величин, предварительно переведенные в систему СИ:

$E = \frac{4800 \text{ В}}{0,12 \text{ м}}$

Выполним вычисления:

$E = 40000 \frac{\text{В}}{\text{м}}$

Полученное значение можно также представить в более удобном виде, используя приставку "кило-":

$40000 \frac{\text{В}}{\text{м}} = 40 \frac{\text{кВ}}{\text{м}}$

Ответ: модуль напряжённости поля равен $40000 \text{ В/м}$ (или $40 \text{ кВ/м}$).