Если уровень напряженности электрического поля в проводнике уменьшить

Question

Физика: Если уровень напряженности электрического поля в проводнике уменьшить в два раза, то как изменится плотность тока?

Kosmicheskaya_Panda · Accepted Answer

Для ответа на этот вопрос нужно использовать закон Ома, который связывает напряжение, силу тока и сопротивление.

Согласно закону Ома, сила тока (

I

) в проводнике пропорциональна напряжению (

U

) и обратно пропорциональна сопротивлению (

R

) проводника. Математически это можно выразить следующим образом:

I = \frac{U}{R}

.

В данном случае, задача говорит нам, что напряжение в проводнике уменьшилось в два раза. Обозначим изначальное напряжение как

U_{1}

и новое напряжение как

U_{2}

. Согласно условию задачи,

U_{2} = \frac{U_{1}}{2}

.

Нам нужно найти, как изменится плотность тока. Плотность тока (

J

) представляет собой силу тока (

I

), проходящего через поперечное сечение проводника, деленную на площадь этого сечения (

A

). Математически это можно записать как:

J = \frac{I}{A}

.

Теперь объединим полученные формулы и найдем изменение плотности тока:

J_{2} = \frac{I_{2}}{A} = \frac{U_{2}}{R} = \frac{\frac{U_{1}}{2}}{R} = \frac{U_{1}}{2 R}

Таким образом, плотность тока (

J_{2}

) уменьшится в два раза по сравнению с исходной плотностью тока

J_{1}

. Визуальное обоснование этого результата состоит в том, что если напряжение уменьшилось в два раза, а сопротивление осталось неизменным, то меньшее напряжение создает меньший поток зарядов через поперечное сечение проводника, что приводит к уменьшению плотности тока.

Если уровень напряженности электрического поля в проводнике уменьшить в два раза, то как изменится плотность тока?

Kosmicheskaya_Panda

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!