Question

Нейтральна порошинка масою 10 у мінус 11 степені грама втратила 20 електронів вона перебуває у рівновазі між горизонтальними пластинами конденсатора . Визначте відстань між пластинами якщо напруга на конденсаторі 150 в.

Answer 1

Відповідь: 4,8 мм

Рішення:

m*g = E*q  

q = N*e = 20*1,6*10⁻¹⁹ = 32*10⁻¹⁹ Кл

E = U/d = 10⁻¹⁴*10/32*10⁻¹⁹ = 31*10³ В/м

m*g = U*N*e/d

E=U/d

d = U*N*e/m*g

d=U/E

d = 150*31*10³/31*10³ = 48*10⁻⁴ м = 4,8 мм

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі спочатку варто знайти заряд, який втратила нейтральна порошинка. Оскільки вона втратила 20 електронів, то заряд, який вона втратила, дорівнює заряду одного електрону, помноженому на кількість втрачених електронів: 20 * 1.6 * 10^-19 Кл = 3.2 * 10^-18 Кл.

Тепер ми можемо визначити напругу на конденсаторі за допомогою формули для напруги на конденсаторі: U = q/C, де U - напруга, q - заряд, C - ємність конденсатора. Оскільки нейтральна порошинка перебуває в рівновазі між пластинами, то напруга на конденсаторі дорівнює 150 В.

Тепер, використовуючи формулу для напруги на конденсаторі, ми можемо визначити відстань між пластинами: U = Ed, де E - напруженість електричного поля, d - відстань між пластинами. Оскільки напруженість електричного поля в конденсаторі дорівнює U/d, то ми можемо записати: U = (q/C)d. Звідси отримуємо: d = q/(UC) = (3.2 * 10^-18 Кл) / (150 В * C).

Таким чином, відстань між пластинами конденсатора дорівнює (3.2 * 10^-18 Кл) / (150 В * C). Щоб визначити точне значення відстані, необхідно знати ємність конденсатора.