Каковы заряды q1 и q2 на шарах, если два удаленных металлических шара заряжены, а затем сближены до расстояния l = 1,6м
Каковы заряды q1 и q2 на шарах, если два удаленных металлических шара заряжены, а затем сближены до расстояния l = 1,6м между их центрами? Учтите, что потенциал одного из шаров возрастает на φ1 = 2,4в, а другого уменьшается на φ2 = 4,1в. Радиусы шаров гораздо меньше.
15.12.2023 19:07
Описание:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу потенциала проводников, которая гласит:
φ = k * (q / r),
где φ - потенциал шара, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q - заряд шара, r - расстояние от центра шара до точки, в которой измеряется потенциал.
Поскольку мы знаем изменение потенциала для каждого шара, мы можем записать следующую систему уравнений:
φ1 = k * (q1 / l),
φ2 = k * (q2 / l),
где φ1 и φ2 - изменения потенциала для шаров 1 и 2 соответственно, l - расстояние между их центрами.
Мы можем решить эту систему уравнений, чтобы найти значения зарядов q1 и q2.
Демонстрация:
Заданные значения: φ1 = 2,4 В, φ2 = 4,1 В, l = 1,6 м.
Используя формулу, можем записать систему уравнений:
2,4 = k * (q1 / 1,6),
4,1 = k * (q2 / 1,6).
Решаем систему уравнений относительно q1 и q2:
q1 = 2,4 * (1,6 / k),
q2 = 4,1 * (1,6 / k).
А теперь мы можем найти значения зарядов, подставив вместо k значение постоянной Кулона.
Совет:
Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучать законы электростатики, включая закон Кулона и понятие потенциала проводников.
Задача на проверку:
Если расстояние между центрами шаров увеличится до 3 м, как изменятся их заряды, если они будут иметь одинаковый потенциал? Ответ округлите до ближайшего значения.