Для решения задачи необходимо знать формулу для силы, действующей на заряженную капельку в электрическом поле конденсатора:
F = qE,
где F - сила, q - заряд капельки, E - напряженность электрического поля конденсатора.
Напряженность электрического поля плоского конденсатора можно найти по формуле:
E = U / d,
где U - разность потенциалов, d - расстояние между пластинами.
Так как капелька находится в равновесии, то сила, действующая на нее со стороны электрического поля, равна силе тяжести:
qE = mg,
где m - масса капельки, g - ускорение свободного падения.
Выразим заряд капельки:
q = mg / E
и подставим значения известных величин:
m = 0.01 г = 0.000001 кг; g = 9.81 м/с^2; U = 200 В; d = 4 мм = 0.004 м.
Получим:
q = 0.000001 * 9.81 / (200 / 0.