Question

Два одинаковых металлических шарика с зарядами q1 = -10 нКл и q2 = 20 нКл привели в соприкосновение и развели в стороны. Каким зарядом будет обладать каждый шарик? Ответ дать в нКл

Answer 1

Дано:

q₁=-10 нКл

q₂=20 нКл

q₁' - ?
q₂' - ?

Если привести шарики в соприкосновение, то электроны распределятся по ним равномерно. То есть после соприкосновения заряды шариков станут равными: q₁'=q₂'. Примем эти заряды за q для удобства: q₁'=q₂'=q.
Закон сохранения заряда: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов есть величина постоянная. То есть
q₁+q₂=q+q
q₁+q₂=2q
Отсюда найдём конечные заряды шариков q:
q=(q₁+q₂)/2
q=(-10 нКл+20 нКл)/2=5 нКл

Ответ: q₁'=q₂'=5 нКл

Answer 2

При соприкосновении двух заряженных тел происходит перераспределение зарядов между ними. Заряды распределяются таким образом, чтобы минимизировать их энергию.

Изначально, общий заряд системы составляет сумму зарядов двух шариков: q1 + q2 = -10 нКл + 20 нКл = 10 нКл.

После соприкосновения и разделения шариков, общий заряд остается неизменным, поэтому каждый шарик будет обладать зарядом величиной половины общего заряда.

Таким образом, каждый шарик будет обладать зарядом 5 нКл.