Напряжение между двумя горизонтально расположенными пластинами равно 600В в поле этих пластин висит

Ответы на вопрос

Отвечает Имурзаев Асильдер.

Для решения задачи, давайте разберёмся по шагам.

Дано:

Напряжение между пластинами $U = 600$ В.
Масса пылинки $m = 3 \times 10^{-4}$ г = $3 \times 10^{-7}$ кг (перевели в килограммы).
Расстояние между пластинами $d = 10$ см = 0,1 м.
Пылинка висит в электрическом поле между пластинами, что означает, что сила тяжести уравновешена электростатической силой.

1. Сила тяжести на пылинку:

Сила тяжести, действующая на пылинку, рассчитывается по формуле:

F_{\text{тяж}} = m \cdot g

где $g$ — ускорение свободного падения, которое обычно равно $9,8 \, \text{м/с}^2$ .

Подставляем данные:

F_{\text{тяж}} = 3 \times 10^{-7} \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 2,94 \times 10^{-6} \, \text{Н}.

2. Электростатическая сила:

Электростатическая сила, действующая на заряд $q$ в однородном электрическом поле, вычисляется по формуле:

F_{\text{электр}} = q \cdot E,

где $E$ — напряжённость электрического поля, которая определяется как:

E = \frac{U}{d},

где $U$ — напряжение между пластинами, а $d$ — расстояние между ними.

Подставляем значения:

E = \frac{600 \, \text{В}}{0,1 \, \text{м}} = 6000 \, \text{В/м}.

Таким образом, электростатическая сила будет:

F_{\text{электр}} = q \cdot 6000 \, \text{В/м}.

3. Уравнение равновесия:

Поскольку пылинка висит в поле, то силы тяжести и электростатическая сила уравновешивают друг друга, т.е.:

F_{\text{тяж}} = F_{\text{электр}}.

Подставляем выражения для сил:

2,94 \times 10^{-6} = q \cdot 6000.

4. Найдём заряд пылинки:

Решим относительно $q$ :

q = \frac{2,94 \times 10^{-6}}{6000} = 4,9 \times 10^{-10} \, \text{Кл}.

Ответ:

Заряд пылинки $q = 4,9 \times 10^{-10}$ Кулон.

Ответы на вопрос