Question

Капля воды радиусом 10⁻³ м содержит 10⁸ избыточных электронов. Каков потенциал капли?

Answer 1

1)
Заряд капли:
q = 1,6*10⁻¹⁹*1*10⁸ = 1,6*10⁻¹¹ Кл

2)
Потенциал капли:
φ = k*q / r = 9*10⁹*1,6*10⁻¹¹ / (1*10⁻³) = 144 В

Answer 2

Для определения потенциала капли вам нужно знать заряд этой капли. Заряд капли связан с количеством избыточных электронов, которые она содержит.

Для начала, определим заряд одного избыточного электрона. Элементарный заряд e равен примерно 1.6 x 10^-19 Кл (колумб).

Количество избыточных электронов, содержащихся в капле, равно 10^8.

Заряд капли можно вычислить умножив количество избыточных электронов на заряд одного избыточного электрона:

Заряд капли = Количество избыточных электронов × Заряд одного избыточного электрона Заряд капли = 10^8 × 1.6 x 10^-19 Кл

Теперь вычислим этот заряд:

Заряд капли = 1.6 x 10^-11 Кл

Поскольку потенциал капли связан с её зарядом и радиусом, используем следующую формулу:

Потенциал капли = (Заряд капли) / (Емкость капли)

Емкость капли может быть найдена как:

Емкость капли = (4/3) × π × ε₀ × (Радиус капли)³

где ε₀ (эпсилон ноль) - это электрическая постоянная, примерно равная 8.85 x 10^-12 Ф/м (фарад/метр).

Теперь подставим значения:

Емкость капли = (4/3) × π × 8.85 x 10^-12 Ф/м × (10^-3 м)³ Емкость капли = 4.18879 x 10^-14 Ф

Теперь можем найти потенциал капли:

Потенциал капли = (1.6 x 10^-11 Кл) / (4.18879 x 10^-14 Ф)

Потенциал капли ≈ 382.04 Вольт

Таким образом, потенциал капли составляет примерно 382.04 Вольт.