При переносе заряда 240 Кл из одной точки электрической цепи в другую за 15 мин совершена работа 1200 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Для решения задачи по физике для 7−го класса важно понять основные понятия и законы, связанные с электрическим током, работой и напряжением. Давайте разберем теоретическую основу.

Электрический ток:

Электрический ток — это упорядоченное движение зарядов, например, электронов, в проводнике. Для описания электрического тока используются несколько величин:

1. Сила тока (I) — это количество заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Её единица измерения — ампер (А). Формула для силы тока:
   $$ I = \frac{Q}{t} $$
   где:

   • $I$ — сила тока, А;
   • $Q$ — заряд, Кл;
   • $t$ — время, с.

2. Напряжение (U) — это работа, совершаемая электрическим полем при перемещении единичного заряда. У напряжения единица измерения — вольт (В). Формула для напряжения:
   $$ U = \frac{A}{Q} $$
   где:

   • $U$ — напряжение, В;
   • $A$ — работа, Дж;
   • $Q$ — заряд, Кл.

Работа электрического поля:

Работа электрического поля заключается в перемещении заряда через проводник при наличии напряжения. Формула для работы:
$$ A = Q \cdot U $$
где:
− $A$ — работа, Дж;
− $Q$ — заряд, Кл;
− $U$ — напряжение, В.

Связь между силой тока, зарядом и временем:

Чтобы вычислить силу тока, надо знать количество заряда $Q$, прошедшего через цепь, и время $t$, за которое это произошло. Это позволяет определить, насколько интенсивно проходит электрический ток.

Алгоритм решения задачи:

Для вычисления величин $U$ и $I$ необходимо использовать следующие формулы:
1. Для напряжения:
$$ U = \frac{A}{Q} $$
Подставьте известные значения работы $A$ и заряда $Q$ для определения напряжения.

1. Для силы тока: $$ I = \frac{Q}{t} $$ Убедитесь, что время $t$ переведено в секунды, так как в формуле используется время в секундах. 1 минута = 60 секунд.

Единицы измерения:

При решении задачи важно убедиться, что все значения величин заданы в правильных единицах:
− Заряд $Q$ — в кулонах (Кл);
− Работа $A$ — в джоулях (Дж);
− Время $t$ — в секундах (с);
− Напряжение $U$ — в вольтах (В);
− Сила тока $I$ — в амперах (А).

Используя эти формулы и понятия, можно легко решить задачу, подставив числа из условия.