Какое напряжение существует между горизонтальными пластинами, расположенными на расстоянии 8 мм друг от друга, когда

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для электрического поля между пластинами конденсатора:

\[ E = \frac{V}{d} \]

где \( E \) - электрическое поле, \( V \) - напряжение между пластинами, а \( d \) - расстояние между пластинами.

Также, нам понадобится формула для объема шара:

\[ V_{шара} = \frac{4}{3}\pi r^3 \]

где \( V_{шара} \) - объем шара, а \( r \) - радиус шара.

Для начала, найдем объем шара. Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ V_{шара} = \frac{4}{3}\pi (2 \times 10^{-6})^3 = \frac{4}{3}\pi \times 8 \times 10^{-18} = 3.35 \times 10^{-17} \, \text{м}^3 \]

Далее, нам понадобится найти массу заряженной капли нефти. Для этого, мы можем использовать следующую формулу:

\[ m = \rho V_{шара} \]

где \( m \) - масса капли нефти, а \( \rho \) - плотность нефти.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[ m = 800 \, \text{кг/м}^3 \times 3.35 \times 10^{-17} \, \text{м}^3 = 2.68 \times 10^{-14} \, \text{кг} \]

Теперь, чтобы найти заряд капли нефти, мы можем использовать следующую формулу:

\[ q = ne \]

где \( q \) - заряд капли нефти, \( n \) - количество электронов, несенных каплей нефти, а \( e \) - заряд элементарного электрона (приближенно равен \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \)).

Подставляя значения, получаем:

\[ q = 3 \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} = 4.8 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \]

Наконец, мы можем найти напряжение между пластинами, используя формулу:

\[ V = E \times d \]

Подставляя значения, получаем:

\[ V = \frac{q}{A \cdot \varepsilon_0} \times d \]

где \( A \) - площадь пластин конденсатора, а \( \varepsilon_0 \) - электрическая постоянная (приближенно равна \( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \)).

Для нахождения площади пластины, мы можем использовать формулу:

\[ A = \pi r^2 \]

Подставляя значения, получаем:

\[ A = \pi (8 \times 10^{-3})^2 = 64 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \]

Теперь мы можем вычислить напряжение:

\[ V = \frac{4.8 \times 10^{-19} \, \text{Кл}}{64 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \times 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}} \times 8 \times 10^{-3} \, \text{м} \]
\[ V = 6.82 \, \text{В} \]

Таким образом, напряжение между горизонтальными пластинами конденсатора составляет 6.82 В.