Question

Электрический заряд на первом шарике 200 нКл, а на втором-100 нКл. Ёмкость шариков 2 и 3 пФ соответственно. Найти распределение зарядов на шариках после того, как они будут соединены проволокой.

Answer 1

По закону сохранения зарядов Q=q1+q2=200 нКл+6 нКл=206 нКл

так как второй металлический шарик часть своих электронов отдает первому шарику то его масса уменьшится а масса первого шарика увеличится

Answer 2

Когда шарики соединяют проволокой, их заряды равнизначны, и они распределяются таким образом, чтобы потенциал на обоих шариках был одинаковым.

Для нахождения зарядов на шариках после проведения проволоки можно воспользоваться формулой ёмкости конденсатора:

C = Q/V,

где C - ёмкость конденсатора, Q - заряд, V - напряжение.

Всего заряд на обоих шариках равен сумме их исходных зарядов:

Q1 + Q2 = 200 нКл + 100 нКл = 300 нКл.

Также, сумма ёмкостей шариков равна ёмкости после их соединения:

C1 + C2 = 2 пФ + 3 пФ = 5 пФ.

Теперь, зная заряд и ёмкость, можно найти напряжение на обоих шариках:

V = Q/C = 300 нКл / (5 пФ) = 60 В.

Так как шарики соединены проволокой, то потенциал на обоих шариках одинаков. Поэтому заряд на первом и втором шариках будет равен:

Q1 = C1 x V = 2 пФ x 60 В = 120 нКл,

Q2 = C2 x V = 3 пФ x 60 В = 180 нКл.

Таким образом, заряд на первом шарике составляет 120 нКл, а на втором - 180 нКл.