$\mathbf{a})$

Dane:

▶ ładunek: $q=20\text{C}$,

▶ wykonana praca: $W=180\text{J}$.

Szukane:

▶ napięcie elektryczne: $U=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia elektrycznego między biegunami baterii. 

Napięcie elektryczne odpowiada różnicy potencjałów pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego (lub pola elektrycznego). Zgodnie z definicją napięcie jest stosunkiem pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego do wartości przenoszonego ładunku:

$U=\frac{W}{q}$

gdzie:

$U$ - napięcie między punktami obwodu (pola elektrycznego),

$W$ - praca wykonana przy przenoszeniu ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego,

$q$ - wartość ładunku elektrycznego przenoszonego w polu elektrycznym.

Podstawiamy i obliczamy:

$U=\frac{18\cancel{0}\text{J}}{2\cancel{0}\text{C}}=9\text{V}$

Odpowiedź: Napięcie elektryczne wynosi 9 V.

 

$\mathbf{b})$

Dane:

▶ ładunek: $q=0,01\text{C}$,

▶ wykonana praca: $W=0,12\text{J}$.

Szukane:

▶ napięcie elektryczne: $U=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia elektrycznego między biegunami baterii. 

Napięcie elektryczne odpowiada różnicy potencjałów pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego (lub pola elektrycznego). Zgodnie z definicją napięcie jest stosunkiem pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego do wartości przenoszonego ładunku:

$U=\frac{W}{q}$

gdzie:

$U$ - napięcie między punktami obwodu (pola elektrycznego),

$W$ - praca wykonana przy przenoszeniu ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego,

$q$ - wartość ładunku elektrycznego przenoszonego w polu elektrycznym.

Podstawiamy i obliczamy:

$U=\frac{0,12\text{J}}{0,01\text{C}}=12\text{V}$

Odpowiedź: Napięcie elektryczne wynosi 12 V.

 

$\mathbf{c})$

Dane:

▶ ładunek: $q=1000\text{C}$,

▶ wykonana praca: $W=4,5\text{kJ}=4500\text{J}$.

Szukane:

▶ napięcie elektryczne: $U=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia elektrycznego między biegunami baterii. 

Napięcie elektryczne odpowiada różnicy potencjałów pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego (lub pola elektrycznego). Zgodnie z definicją napięcie jest stosunkiem pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego do wartości przenoszonego ładunku:

$U=\frac{W}{q}$

gdzie:

$U$ - napięcie między punktami obwodu (pola elektrycznego),

$W$ - praca wykonana przy przenoszeniu ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego,

$q$ - wartość ładunku elektrycznego przenoszonego w polu elektrycznym.

Podstawiamy i obliczamy:

$U=\frac{45\cancel{00}\text{J}}{10\cancel{00}\text{C}}=4,5\text{V}$

Odpowiedź: Napięcie elektryczne wynosi 4,5 V.

 

$\mathbf{d})$

Dane:

▶ ładunek: $q=5\text{kC}=5000\text{C}$,

▶ wykonana praca: $W=15\text{kJ}=15000\text{J}$.

Szukane:

▶ napięcie elektryczne: $U=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia elektrycznego między biegunami baterii. 

Napięcie elektryczne odpowiada różnicy potencjałów pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego (lub pola elektrycznego). Zgodnie z definicją napięcie jest stosunkiem pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego do wartości przenoszonego ładunku:

$U=\frac{W}{q}$

gdzie:

$U$ - napięcie między punktami obwodu (pola elektrycznego),

$W$ - praca wykonana przy przenoszeniu ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego,

$q$ - wartość ładunku elektrycznego przenoszonego w polu elektrycznym.

Podstawiamy i obliczamy:

$U=\frac{15\cancel{000}\text{J}}{5\cancel{000}\text{C}}=3\text{V}$

Odpowiedź: Napięcie elektryczne wynosi 3 V.

 

$\mathbf{e})$

Dane:

▶ ładunek: $q=4\text{mC}=0,004\text{C}$,

▶ wykonana praca: $W=6\text{mJ}=0,006\text{J}$.

Szukane:

▶ napięcie elektryczne: $U=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia elektrycznego między biegunami baterii. 

Napięcie elektryczne odpowiada różnicy potencjałów pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego (lub pola elektrycznego). Zgodnie z definicją napięcie jest stosunkiem pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego do wartości przenoszonego ładunku:

$U=\frac{W}{q}$

gdzie:

$U$ - napięcie między punktami obwodu (pola elektrycznego),

$W$ - praca wykonana przy przenoszeniu ładunku pomiędzy punktami pola elektrycznego,

$q$ - wartość ładunku elektrycznego przenoszonego w polu elektrycznym.

Podstawiamy i obliczamy:

$U=\frac{0,006\text{J}}{0,004\text{C}}=\frac{3}{2}\text{V}=1,5\text{V}$

Odpowiedź: Napięcie elektryczne wynosi 1,5 V.