Два шарика имеют одинаковые электрические заряды q=20 нКл. Шарики соединяют тонкой проволокой. Какой заряд пройдет по проволоке, если шарики металлические и их радиусы соответственно равны R1=15 см и R2=5 см?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения заряда. Изначально у нас есть два шарика с одинаковыми зарядами q каждый. После их соединения заряд на обоих шариках распределится таким образом, что потенциал на каждом из них будет одинаков. Обозначим заряд, который пройдет по проволоке как Q.

Для начала найдем потенциал каждого шарика после соединения. Потенциал шарика можно выразить как V = kq/r, где k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Нм²/C²), q - заряд шарика, r - радиус шарика.

V1 = kq/R1 = (8.99 10^9)(2010^-9)/(0.15) = 119933
V2 = kq/R2 = (8.99 10^9)(2010^-9)/(0.05) = 359800 V

После соединения шариков, их потенциалы становятся равными. Таким образом
Q1/R1 = Q2/R
Q1/0.15 = Q2/0.05

В итоге получим уравнение
Q = 0.15/0.05 q = 0.15/0.05 2010^-9 Кл = 6010^-9 Кл = 60 нКл

Таким образом, заряд, пройдущий по проволоке, будет равен 60 нКл.