Заряди двох однакових металевих кульок дорівнюють 6,7•10-9 Кл і -2,3•10-9 Кл. Який заряд матиме кожна кулька після дотику? Скільки електронів не вистачатиме на кожній кульці?

Ответ:

Загальний заряд системи кульок до дотику дорівнює:

Q = Q1 + Q2 = 6,7•10-9 Кл - 2,3•10-9 Кл = 4,4•10-9 Кл

Після дотику, заряд рівномірно розподілиться між двома кульками, оскільки вони мають однакову ємність та з'єднані провідником. Тому кожна кулька отримає половину загального заряду:

Q1 = Q2 = Q/2 = (4,4•10-9 Кл)/2 = 2,2•10-9 Кл

Для знаходження кількості електронів, які не вистачає на кожній кульці, спочатку потрібно знайти кількість електронів, які перейшли з однієї кульки на іншу під час дотику. Ця кількість може бути обчислена за формулою:

n = |(Q1 - Q2)| / e,

де e - елементарний заряд.

Підставляючи відповідні значення, маємо:

n = |(2,2•10-9 Кл - (-2,2•10-9 Кл))| / 1,6•10-19 Кл/ел = 2,75•1013 електронів.

Оскільки одна кулька має надлишок електронів, а інша - дефіцит, то на кожній кульці буде відсутній однаковий обсяг електронів. Тому кількість електронів, які не вистачатиме на кожній кульці, дорівнюватиме:

n/2 = (2,75•1013 електронів) / 2 = 1,38•1013 електронів.