1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. В биологических тканях существует разность потенциалов...
Решение задачи

В биологических тканях существует разность потенциалов (например, между внутренней и внешней сторонами мембраны), которая создаёт градиент, влияющий на перемещение ионов. Точечный ионный заряд q создаёт электрическое поле, а потенциал φ на расстоянии r от

  • Физика

Условие:

В биологических тканях существует разность потенциалов (например, между внутренней и внешней сторонами мембраны), которая создаёт градиент, влияющий на перемещение ионов.
Точечный ионный заряд q создаёт электрическое поле, а потенциал φ на расстоянии r от него описывается формулой:
G(r) =K*q/r

Пусть q=+1,6×Кл, а точка наблюдения находится на расстоянии r1=1×м.
Определите потенциал φ1​ в этой точке относительно бесконечности (φ(∞)=0).
Найдите φ2​ для точки, вдвое более удалённой (r2=2×м).
Объясните, почему именно разность потенциалов Δφ=φ1−φ2 ​ определяет направление движения положительных ионов.

Решение:

Для решения задачи, давайте последовательно вычислим потенциалы φ1 и φ2, используя данную формулу: \[ G(r) = \frac{K \cdot q}{r} \] где: - \( K \) — постоянная, которая в данном слу...

Подставим значения в формулу для r1: \[ φ1} = \frac{1 \cdot 1,6 \times 10^{-19}}{1} = 1,6 \times 10^{-19} \text{ В} \] Теперь подставим значения для r2: \[ φ2} = \frac{1 \cdot 1,6 \times 10^{-19}}{2} = \frac{1,6 \times 10^{-19}}{2} = 0,8 \times 10^{-19} \text{ В} \] Теперь найдем разность потенциалов: \[ Δφ = φ2 = (1,6 \times 10^{-19}) - (0,8 \times 10^{-19}) = 0,8 \times 10^{-19} \text{ В} \] Разность потенциалов \( Δφ = φ2 \) показывает, что в точке r1 потенциал выше, чем в точке r2. Положительные ионы будут двигаться в направлении, где потенциал ниже, то есть от области с более высоким потенциалом к области с более низким. Это связано с тем, что положительные заряды стремятся перемещаться в области с меньшей энергией, что соответствует снижению электрического потенциала. Таким образом, направление движения положительных ионов определяется именно разностью потенциалов, так как они движутся от более высокого потенциала к более низкому.

Не нашел нужную задачу?

Воспользуйся поиском

Выбери предмет