Рассчитайте работу, совершённую при прохождении заряда 5 Кл через прибор, находящийся под напряжением 12 В.

Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для расчёта работы электрического тока. В теории электричества работа (A) связана с количеством электрического заряда (q) и напряжением (U).

Определение работы электрического тока

Работа электрического тока — это энергия, которая затрачивается на перенос электрического заряда в электрической цепи. Когда заряд перемещается в электрическом поле, то поле совершает над ним работу. Эта работа равна произведению заряда на напряжение:

$$ A = q \cdot U $$

где:

• $A$ — работа электрического тока (измеряется в джоулях, Дж);
• $q$ — электрический заряд (измеряется в кулонах, Кл);
• $U$ — напряжение в электрической цепи (измеряется в вольтах, В).

Физический смысл формулы

Напряжение ($U$) показывает, какую работу совершает электрическое поле для перемещения единичного заряда (1 Кл) между двумя точками цепи. Таким образом, если мы знаем количество заряда ($q$) и напряжение ($U$), то можем рассчитать, сколько энергии затрачивается на перемещение этого заряда.

Единицы измерения

1. Электрический заряд ($q$) измеряется в кулонах (Кл). Это основная единица измерения заряда в системе СИ.
2. Напряжение ($U$) измеряется в вольтах (В). 1 В = 1 Дж / 1 Кл.
3. Работа ($A$) измеряется в джоулях (Дж). Джоуль является единицей энергии и работы в системе СИ.

Пример расчёта работы

Для того чтобы рассчитать работу, необходимо знать два параметра:
1. Какой заряд ($q$) проходит через электрическую цепь.
2. Какое напряжение ($U$) приложено к участку цепи.

Работа рассчитывается как простое произведение этих двух величин. Формула $A = q \cdot U$ не предполагает сложных вычислений и часто применяется в задачах школьного курса физики.

Физические явления

Когда заряд перемещается между двумя точками, находящимися под напряжением, совершается определённая работа. Эта работа может проявляться в виде нагрева проводника, появления света в лампе, движения частицы и так далее. В технических устройствах работа может быть преобразована в полезную энергию, например, в механическую работу двигателя или в световой поток лампочки.

Для решения задачи важно правильно подставить значения заряда и напряжения в формулу, следя за единицами измерения.