1) Маленький проводящий шарик, имеющий заряд -4,8*10^(-11) Кл, привели в соприкосновение...

Question

1) Маленький проводящий шарик, имеющий заряд -4,8*10^(-11) Кл, привели в соприкосновение с таким же незаряженным шариком. Сколько избыточных электронов осталось на шарике? Какой заряд получил другой шарик? Чему равна сила электрического взаимодействия, если шарики поместить в вакуум на расстоянии 2,4 см один от другого?
Заряд электрона: -16*10^(-19) Кл.
2) Конденсатор емкостью 6 мкФ и напряжением на обкладках 0,4 кВ соединили параллельно с незаряженным конденсатором емкостью 10 мкФ. Какая разность потенциалов установится на обкладках обоих конденсаторов? Как разделился заряд?

Answer 1

1) После соприкосновения исходный заряд 1-го шарика уменьшился вдвое

q(1) = q(2) = Q/2 =-4,8*10^(-11) /2 = -2,4*10^(-11) Кл

Число избыточных электронов

N = q(1)/e = -2,4*10^(-11)/ -16*10^(-19) = 1,5*10^7 

Заряд второго шарика

q(2) = -2,4*10^(-11) Кл

F = k*(mod(q(1) * mod(q(2))/r^2

Для вакуума  k = 9*109 Н*м/Кл2  справочное значение

Сила взаимодействия

F = 9*10^(9)*(2,4*10^(-11))^2/0,024^2 = 9*10^(-11) Н

2) Общая емкость конденсаторов

С = С1 + С2 = 6+10 = 16 мкФ

Заряд конденсатора

q = C1*U1 = C*U откуда

U = C1*U1/C = 6*400/16 = 150 В

q1 = C1*U = 6*10^(-6)*150 =0,9* 10^(-3) Кл

q2 = C2*U =16*10^(-6)*150 =2,4* 10^(-3) Кл