Сколько излишних электронов обязано находиться на пылинке массой 1,5*10 в степени -8, помещенной в поле плоского конденсатора, чтобы достичь равновесия?
Тигресса
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать формулу для вычисления заряда \( Q \), накопившегося на обкладках конденсатора в результате помещения пылинки:
\[ Q = C \cdot U \]
Где:
\( Q \) - заряд на обкладках конденсатора,
\( C \) - ёмкость конденсатора,
\( U \) - напряжение на обкладках конденсатора.
Так как речь идет о поле плоского конденсатора и о равновесии, можно обратиться к соотношению между зарядом, напряжением и электрическим полем \( E \):
\[ Q = E \cdot S \]
Где:
\( S \) - площадь обкладок конденсатора.
Равенство двух формул даёт нам следующее соотношение:
\[ C \cdot U = E \cdot S \]
Теперь нам нужно включить в задачу данные, чтобы получить окончательный ответ.
На пылинке находятся излишние электроны, поэтому она обладает некоторым отрицательным зарядом. Для равновесия конденсатора, по принципу суперпозиции полей, электрическое поле между обкладками должно быть равно по модулю электрическому полю, образованному зарядом пылинки. Таким образом, мы имеем:
\[ E = \frac{{Q_{\text{{лиш}}}}}{{S}} \]
Где:
\( Q_{\text{{лиш}}} \) - заряд, излишний на пылинке.
Используя это соотношение и подставляя его в предыдущее уравнение, получим:
\[ C \cdot U = \frac{{Q_{\text{{лиш}}}}}{{S}} \cdot S \]
\( S \) сокращается, и мы получаем:
\[ C \cdot U = Q_{\text{{лиш}}} \]
Теперь мы можем подставить величину \( Q_{\text{{лиш}}} = -1.6 \times 10^{-19} \) Кл (отрицательный заряд одного электрона) вместе с данными о ёмкости конденсатора \( C = 2 \times 10^{-6} \) Ф и напряжении \( U = 10 \) В:
\[ (2 \times 10^{-6}) \cdot (10) = Q_{\text{{лиш}}} \]
Из этой формулы мы можем легко найти \( Q_{\text{{лиш}}} \). Подставляя данные в формулу, получим:
\[ Q_{\text{{лиш}}} = 2 \times 10^{-5} \text{{ Кл}} \]
Таким образом, для достижения равновесия, на пылинке должно находиться излишних электронов с зарядом \( -2 \times 10^{-5} \) Кл.
\[ Q = C \cdot U \]
Где:
\( Q \) - заряд на обкладках конденсатора,
\( C \) - ёмкость конденсатора,
\( U \) - напряжение на обкладках конденсатора.
Так как речь идет о поле плоского конденсатора и о равновесии, можно обратиться к соотношению между зарядом, напряжением и электрическим полем \( E \):
\[ Q = E \cdot S \]
Где:
\( S \) - площадь обкладок конденсатора.
Равенство двух формул даёт нам следующее соотношение:
\[ C \cdot U = E \cdot S \]
Теперь нам нужно включить в задачу данные, чтобы получить окончательный ответ.
На пылинке находятся излишние электроны, поэтому она обладает некоторым отрицательным зарядом. Для равновесия конденсатора, по принципу суперпозиции полей, электрическое поле между обкладками должно быть равно по модулю электрическому полю, образованному зарядом пылинки. Таким образом, мы имеем:
\[ E = \frac{{Q_{\text{{лиш}}}}}{{S}} \]
Где:
\( Q_{\text{{лиш}}} \) - заряд, излишний на пылинке.
Используя это соотношение и подставляя его в предыдущее уравнение, получим:
\[ C \cdot U = \frac{{Q_{\text{{лиш}}}}}{{S}} \cdot S \]
\( S \) сокращается, и мы получаем:
\[ C \cdot U = Q_{\text{{лиш}}} \]
Теперь мы можем подставить величину \( Q_{\text{{лиш}}} = -1.6 \times 10^{-19} \) Кл (отрицательный заряд одного электрона) вместе с данными о ёмкости конденсатора \( C = 2 \times 10^{-6} \) Ф и напряжении \( U = 10 \) В:
\[ (2 \times 10^{-6}) \cdot (10) = Q_{\text{{лиш}}} \]
Из этой формулы мы можем легко найти \( Q_{\text{{лиш}}} \). Подставляя данные в формулу, получим:
\[ Q_{\text{{лиш}}} = 2 \times 10^{-5} \text{{ Кл}} \]
Таким образом, для достижения равновесия, на пылинке должно находиться излишних электронов с зарядом \( -2 \times 10^{-5} \) Кл.
Знаешь ответ?