Номер 3, страница 74 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Почему большое напряжение чаще называют высоким?

Почему большое напряжение чаще называют высоким?

Термин "высокое напряжение" вместо "большое напряжение" является устоявшимся в русском языке и во многих других языках (например, high voltage в английском). Его использование обусловлено, в первую очередь, исторически сложившейся и очень наглядной гидродинамической аналогией.

На заре изучения электричества ученые сравнивали электрический ток с течением воды, чтобы сделать новые понятия более интуитивными. В этой аналогии электрическое напряжение ($U$), или разность потенциалов, сопоставляется с разностью уровней воды, то есть с высотой водяного столба или напором. Подобно тому как вода под действием силы тяжести течет с большей высоты на меньшую, электрические заряды движутся от точки с высоким потенциалом к точке с низким. Чем больше перепад высот, тем больший напор и тем большую энергию несет поток воды. Аналогично, чем больше напряжение, тем большую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда. Поэтому "большое" напряжение естественным образом стало ассоциироваться с "высоким" напором или "высоким" уровнем воды.

Эта связь подкрепляется и самим физическим понятием потенциала. Электрический потенциал в точке – это потенциальная энергия, отнесенная к величине заряда ($V = E_п/q$). В свою очередь, потенциальная энергия в поле тяготения напрямую зависит от высоты ($E_п = mgh$). Таким образом, "высокий" потенциал означает большой запас энергии, что аналогично телу, поднятому на большую высоту. Соответственно, значительная разность потенциалов воспринимается как "высокое" напряжение.

Наконец, при графическом представлении величину напряжения принято откладывать по вертикальной оси. Большему значению напряжения соответствует более высокая точка на графике, что также интуитивно поддерживает использование термина "высокое".

Ответ: Термин "высокое напряжение" используется из-за исторически сложившейся аналогии электрического тока с потоком воды, где напряжение соответствует разности высот (напору), создающему этот поток. Большому напряжению соответствует большой перепад высот, поэтому его и называют высоким.