Сколько избыточных электронов должно быть на пылинке массой 1,5*10 в степени -8, помещённой в поле плоского конденсатора , чтобы она находилась в равновесии?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы пылинка находилась в равновесии в поле плоского конденсатора, суммарная сила, действующая на пылинку, должна быть равна нулю. В поле плоского конденсатора действует сила, равная q*E, где q - избыточный заряд на пылинке, а E - напряженность поля.

Напряженность поля в конденсаторе равна E = U/d, где U - напряжение на пластинах конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Таким образом, сила, действующая на пылинку, равна q*U/d, где q - избыточный заряд.

Теперь можем записать уравнение для равновесия:

q*U/d = mg

где m - масса пылинки, g - ускорение свободного падения.

Так как massa = q/e, где e - заряд элементарной частицы (электрона), то

q = m*e

Подставляем в уравнение для равновесия:

meU/d = mg

Отсюда видим что q = e*U/d

Подставляем данное значение избыточного заряда в выражение для массы

m = e*U/d / e = U/d

Подставляем известные значения:

m = U/d = mg/g = 1,510 в степени -8/(110 в степени 2) = 1,5*10 в степени -10

Таким образом, на пылинке должно быть избыточное количество электронов, равное:

1,5*10 в степени -10 элементарных частиц.