Какой электрический заряд переносится через нить лампы накаливания в течение одного урока при силе тока 0,4 А?
Дано:
q = 7,7 Кл;
I = 0,5 А.
Найти:
t − ?
Решение:
$I = \frac{q}{t}$;
$t = \frac{q}{I}$;
$t = \frac{7,7}{0,5} = 15,4$ с.
Ответ: 15,4 с.
Для решения этой задачи нужно воспользоваться ключевой формулой, связывающей заряд, силу тока и время. Поймем теоретическую основу.
Электрический заряд — это фундаментальная характеристика, которая измеряет количество электричества, проходящего через проводник. Он обозначается символом $ q $ и измеряется в кулонах (Кл) в Международной системе единиц (СИ).
Сила тока $ I $ показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Она измеряется в амперах (А). Один ампер — это такой ток, при котором через проводник проходит заряд в 1 кулон за 1 секунду.
Связь между зарядом, силой тока и временем описывается формулой:
$$
q = I \cdot t
$$
где:
− $ q $ — электрический заряд (Кл),
− $ I $ — сила тока (А),
− $ t $ — время (с).
Эта формула следует из определения силы тока:
$$
I = \frac{q}{t}.
$$
Перемножив обе стороны на $ t $, мы получаем $ q = I \cdot t $.
Теперь разберем, как применять формулу:
1. $ I $ (сила тока) должна быть известна в амперах.
2. $ t $ (время) нужно выразить в секундах, так как в СИ время измеряется в секундах. Если время дано в других единицах (например, минутах или часах), его необходимо перевести в секунды. Для этого:
− 1 минута $ = 60 $ секунд,
− 1 час $ = 60 \cdot 60 = 3600 $ секунд.
3. Подставьте значения $ I $ и $ t $ в формулу $ q = I \cdot t $, чтобы найти заряд $ q $.
Применение данной формулы позволяет вычислить общий электрический заряд, проходящий через проводник в заданный промежуток времени.
Теперь о физических величинах, упомянутых в задаче:
− В задаче указано, что сила тока $ I = 0{,}4 $ А.
− Время равно одному уроку. Обычно длительность урока составляет 45 минут. Переведем это в секунды: $ t = 45 \cdot 60 = 2700 $ секунд.
Основной подход к решению задачи заключается в использовании вышеописанной формулы и аккуратной подстановке численных значений.
Пожауйста, оцените решение