Заряды двух одинаковых металлических шариков равны соответственно -8q и -12q. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули. Какой заряд будет после этого у каждого из шариков?
Заряды двух одинаковых металлических шариков равны соответственно -8q и -12q. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули. Какой заряд будет после этого у каждого из шариков?
После соприкосновения заряды шариков будут равны -10q и -10q.
Когда два заряженных проводящих объекта, такие как металлические шарики, приводят в соприкосновение, их заряды перераспределяются до тех пор, пока потенциалы не станут равными. Это происходит потому, что в состоянии равновесия распределение заряда на проводниках будет таким, что электрический потенциал на их поверхности одинаков.
Шарики в данном случае одинаковые, это означает, что их ёмкости одинаковы. Когда они касаются друг друга, заряды перераспределяются между ними, и в итоге общий заряд делится поровну между двумя шариками.
Давайте рассчитаем общий заряд до соприкосновения:
Общий заряд (Q_{\text{общий}}) можно найти, сложив заряды обоих шариков:
[ Q_{\text{общий}} = -8q + (-12q) = -20q ]
После соприкосновения и раздвижения шариков этот общий заряд распределится поровну между ними, так как шарики одинаковые. Таким образом, заряд каждого шарика после раздвижения будет:
[ Q{\text{на каждом}} = \frac{Q{\text{общий}}}{2} = \frac{-20q}{2} = -10q ]
Таким образом, после соприкосновения и раздвижения каждый из шариков будет иметь заряд (-10q).
Когда два металлических шарика с разными зарядами приводят в соприкосновение и раздвигают, происходит перераспределение заряда между ними. По закону сохранения заряда сумма зарядов остается неизменной.
Изначально у первого шарика заряд -8q, у второго -12q, их суммарный заряд равен -20q. Когда шарики приведены в соприкосновение, избыточные электроны с одного шарика переходят на другой. После этого оба шарика будут иметь одинаковый модуль заряда, так как они стали равнозарядными.
Следовательно, после раздвигания шариков каждый из них будет иметь заряд -10q.
