Question

Два одинаковых электрометра А и В имеют электрические заряды qA = +20 Кл и qB = —10 Кл соответственно. Чему станут равны их заряды после соединения электрометров проводником?

Answer 1

Когда два электрометра соединяются проводником, происходит перераспределение электрического заряда между ними до тех пор, пока система не достигнет электростатического равновесия. Закон сохранения заряда гласит, что сумма электрических зарядов в изолированной системе остается постоянной.

Исходные заряды электрометров A и B обозначены как qA и qB соответственно:

qA = +20 Кл (положительный заряд) qB = -10 Кл (отрицательный заряд)

Суммарный заряд системы до соединения равен:

q_total = qA + qB = +20 Кл - 10 Кл = +10 Кл

После соединения проводником происходит перераспределение заряда. Обозначим новые заряды электрометров как qA' и qB'. Сумма зарядов остается равной начальной сумме:

qA' + qB' = q_total = +10 Кл

Так как заряд сохраняется, то qA' + qB' = +10 Кл. Поскольку изначально у нас были положительный и отрицательный заряды, то после соединения можно предположить, что часть положительного заряда переходит на электрометр B. Таким образом, предположим, что qA' > 20 Кл и qB' < -10 Кл.

Следовательно, после соединения заряды электрометров A и B будут равны:

qA' = 20 Кл - Δq (уменьшился) qB' = -10 Кл + Δq (увеличился)

где Δq - величина перераспределения заряда.

Суммируем эти уравнения:

(20 Кл - Δq) + (-10 Кл + Δq) = +10 Кл

Решив это уравнение, получим:

10 Кл - Δq - 10 Кл + Δq = 10 Кл

-Δq = 0

Δq = 0

Таким образом, перераспределение заряда Δq равно нулю, и новые заряды электрометров A и B будут равны их изначальным зарядам:

qA' = 20 Кл qB' = -10 Кл

Таким образом, заряды электрометров A и B после соединения останутся неизменными.