Номер 302, страница 53 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Напряжение сети для первого кипятильника, $U_1 = 220$ В

Напряжение сети для второго кипятильника, $U_2 = 127$ В

Электрический заряд, перемещаемый в спиралях, одинаков, $q_1 = q_2 = q$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

В спирали какого кипятильника работа электрического поля больше и во сколько раз? $\frac{A_1}{A_2}$ - ?

Решение:

Работа $\text{A}$, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда $\text{q}$ через разность потенциалов (напряжение) $\text{U}$, вычисляется по формуле:

$A = q \cdot U$

Вычислим работу, совершаемую в спирали первого кипятильника:

$A_1 = q \cdot U_1$

Вычислим работу, совершаемую в спирали второго кипятильника:

$A_2 = q \cdot U_2$

Поскольку по условию задачи перемещаемый заряд $\text{q}$ в обоих случаях одинаков, работа электрического поля будет прямо пропорциональна напряжению. Следовательно, большая работа будет совершена в той спирали, которая подключена к сети с большим напряжением.

Сравним напряжения: $U_1 = 220$ В и $U_2 = 127$ В.

Так как $220 \text{ В} > 127 \text{ В}$, то $U_1 > U_2$.

Из этого следует, что $A_1 > A_2$. Таким образом, большую работу электрическое поле совершает в спирали первого кипятильника.

Чтобы найти, во сколько раз работа в первом кипятильнике больше, чем во втором, найдем отношение работ $A_1$ и $A_2$:

$\frac{A_1}{A_2} = \frac{q \cdot U_1}{q \cdot U_2} = \frac{U_1}{U_2}$

Подставим числовые значения напряжений:

$\frac{A_1}{A_2} = \frac{220 \text{ В}}{127 \text{ В}} \approx 1.73$

Ответ: большую работу электрическое поле совершает в спирали кипятильника, включенного в сеть с напряжением 220 В. Эта работа больше примерно в 1,73 раза.