Каков будет потенциал φ1, если на концах проводника с сопротивлением R (5,0 Ом) будут поддерживаться потенциалы

Данная задача связана с законом Ома, а именно с формулой для напряжения \(U\) на проводнике:

\[U = IR,\]

где \(I\) - сила тока, протекающего через проводник, а \(R\) - его сопротивление.

Для начала, найдем значение напряжения \(U_1\) на концах проводника, когда на них поддерживается потенциал \(\varphi_1\). Используем формулу:

\[U_1 = I \cdot R.\]

Подставив известные значения, получим:

\[U_1 = 2,5 \, \text{А} \cdot 5,0 \, \text{Ом} = 12,5 \, \text{В}.\]

Теперь, найдем значение напряжения \(U_2\) на концах проводника, когда на них поддерживается потенциал \(\varphi_2\). Используем ту же формулу:

\[U_2 = I \cdot R.\]

Подставив известные значения, получим:

\[U_2 = 2,5 \, \text{А} \cdot 5,0 \, \text{Ом} = 12,5 \, \text{В}.\]

Таким образом, если на концах проводника будут поддерживаться потенциалы \(\varphi_1\) и \(\varphi_2\) соответственно, то электрическое поле в проводнике будет создавать напряжение \(\Delta U = \varphi_2 - \varphi_1 = 15 \, \text{В} - \varphi_1\).

Чтобы найти значение потенциала \(\varphi_1\), можно воспользоваться формулой:

\[\varphi_1 = \varphi_2 - \Delta U = 15 \, \text{В} - (\Delta U) = 15 \, \text{В} - (15 \, \text{В} - \varphi_1) = \varphi_1.\]

Таким образом, потенциал \(\varphi_1\) будет равен \(\varphi_1 = 15 \, \text{В}\).

Теперь рассмотрим вторую часть задачи, где разность потенциалов на концах проводника увеличивается в \(\alpha = 2\) раза. Так как сопротивление проводника остается неизменным, сила тока \(I\) будет также оставаться неизменной.

Чтобы найти новую разность потенциалов \(\Delta U"\) на концах проводника, используем формулу:

\[\Delta U" = \alpha \cdot \Delta U = 2 \cdot (15 \, \text{В} - 15 \, \text{В}) = 30 \, \text{В} - 30 \, \text{В} = 0 \, \text{В}.\]

Таким образом, разность потенциалов на концах проводника станет равной \(\Delta U" = 0 \, \text{В}\).

Но так как сила тока \(I\) является константой и не зависит от напряжения, то она останется неизменной и равной \(I = 2,5 \, \text{А}\).