Question

Срочно!!!!! Даю 80 баллов Порошинка масою 10–8 кг знаходиться у рівновазі між горизонтальними пластинами плоского повітряного конденсатора зарядженого до напруги 4 кВ. Визначить заряд порошинки, якщо відстань між пластинами становить 5 см

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m = 1·10⁻⁸ кг

U = 4 кВ = 4 000 В

d = 5 см = 0,05 м

_________________

q - ?

1)

На пылинку действуют две силы:

Сила тяжести Fт   и   сила кулоновского взаимодействия Fк. Эти силы равны (пылинка находится в равновесии)

2)

Сила тяжести:

Fт = m·g                      (1)

Сила Кулона:

Fк = E·q = U·q / d       (2)

3)

Приравниваем (2) и (1):

U·q / d = m·g

q = m·g·d / U

q = 1·10⁻⁸·10·0,05 / 4000 = 1,25·10⁻¹² Кл

Answer 2

Для визначення заряду порошинки можемо використати формулу для ємності конденсатора:

$C = \frac{Q}{V}$

де $C$ - ємність конденсатора, $Q$ - заряд на конденсаторі, $V$ - напруга на конденсаторі.

Відомо, що відстань між пластинами конденсатора ($d$) становить 5 см, а поверхня порошинки ($A$) масою 10^-8 кг знаходиться у рівновазі між пластинами. Це означає, що сила тяжіння порошинки дорівнює силі електричної притягання.

$F_{\text{тяж}} = F_{\text{ел}}$ $mg = Eq$ $q = \frac{mg}{E}$

Де $m$ - маса порошинки, $g$ - прискорення вільного падіння, $E$ - інтенсивність електричного поля між пластинами.

Інтенсивність електричного поля $E$ можна знайти за формулою:

$E = \frac{V}{d}$

Підставимо дані:

$E = \frac{4 \, \text{кВ}}{5 \, \text{см}} = 800 \, \text{В/м}$

Значення прискорення вільного падіння $g$ близько 9.8 м/с^2.

$q = \frac{10^{-8} \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2}{800 \, \text{В/м}} = 1.225 \times 10^{-10} \, \text{Кл}$

Отже, заряд порошинки становить близько $1.225 \times 10^{-10} \, \text{Кл}$.