Question

Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найти число избыточных электронов на каждом шарике. СДЕЛАТЬ РИСУНОК

Answer 1

Сила взаимодействия заряженных тел, то есть сила Кулона:

$F= K\dfrac{|q_1*q_2|}{r^2}$

Где $K=9*10^9$

q это заряды шариков

r расстояние между ними

Так как заряды одинаковые, то запишем:

$F= K\dfrac{|q_1*q_2|}{r^2}\\ \\ F=K \dfrac{q^2}{r^2}$

Отсюда $q= \sqrt{ \dfrac{Fr^2}{K}}$

Но стоит понимать, что шарик имеет заряд именно из-за множества электронов сидящих на нём.

Каждый из них имеет элементарный заряд e, который равен $1.6*10^{-19}$ Пусть на каждом шарике их сидит N штук.

Тогда делаем вывод, что

$q= \sqrt{ \dfrac{Fr^2}{K}} = eN\\ \\ N=\dfrac{ \sqrt{ \dfrac{Fr^2}{K}}}{e} \\ \\ N=\dfrac{ \sqrt{ \dfrac{0,00023 * 0.01 }{9*10^9}}}{1.6*10^{-19}} \approx 9,99*10^{10} \approx 10^{11}$