Вычислите работу, совершённую при прохождении через спираль электроплитки заряда 15 Кл, если она включена в сеть напряжением 220 В.

Для решения задачи необходимо рассмотреть теоретические аспекты, связанные с работой электрического тока, зарядом, напряжением и их взаимосвязью.

1. Работа электрического тока.
Работа электрического тока (обозначается буквой $ A $) — это энергия, которую электрический ток передаёт за счёт движения электрических зарядов по электрической цепи. Она измеряется в джоулях (Дж). Работа электрического тока может быть рассчитана с использованием основной формулы:
$$ A = q \cdot U, $$
где:
− $ A $ — работа электрического тока, Дж (джоуль);
− $ q $ — электрический заряд, Кл (кулон);
− $ U $ — электрическое напряжение, В (вольт).

Таким образом, для нахождения работы электрического тока важно знать величину заряда ($ q $) и величину напряжения ($ U $).

2. Электрический заряд.
Электрический заряд ($ q $) — это скалярная физическая величина, характеризующая способность частиц вещества (например, электронов или протонов) участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Он измеряется в кулонах (Кл). Заряд $ q $ может быть либо положительным, либо отрицательным. В этой задаче речь идёт о прохождении уже заданного заряда через электрическую цепь, что упрощает расчёты.

3. Электрическое напряжение.
Электрическое напряжение ($ U $) — это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи, которая характеризует работу, совершаемую электрическим полем по перемещению заряда. Напряжение измеряется в вольтах (В). Чтобы ток протекал по цепи, необходимо наличие напряжения между началом и концом проводника.

4. Связь между работой, зарядом и напряжением.
Формула $ A = q \cdot U $ позволяет установить прямую зависимость между работой, зарядом и напряжением. Основные выводы из этой формулы:
− При увеличении заряда $ q $, работа $ A $ возрастает пропорционально.
− При увеличении напряжения $ U $, работа $ A $ также возрастает пропорционально.
− Если заряд или напряжение равны нулю, работа не совершается ($ A = 0 $).

5. Единицы измерения.
− Работа ($ A $) измеряется в джоулях (Дж).
− Электрический заряд ($ q $) измеряется в кулонах (Кл).
− Напряжение ($ U $) измеряется в вольтах (В).
Формула $ A = q \cdot U $ согласована по единицам измерения:
$$ 1 \, \text{Кл} \cdot 1 \, \text{В} = 1 \, \text{Дж}. $$

6. Применение формулы в задачах.
При решении задач, связанных с работой электрического тока, важно:
− Правильно подставить значения величин в формулу $ A = q \cdot U $.
− Убедиться, что все величины выражены в согласованных единицах СИ (например, заряд в кулонах, напряжение в вольтах).
− Пересчитать результат, используя умножение.

Данная теоретическая основа позволяет подойти к решению задачи, подставив значения заряда $ q = 15 \, \text{Кл} $ и напряжения $ U = 220 \, \text{В} $ в формулу для нахождения работы.