Новичок Капелька масла радиусом r=1 мкм с зарядом равным заряду двух электронов,...

Question

Новичок
Капелька масла радиусом r=1 мкм с зарядом равным заряду двух электронов, находящихся в равновесии в полее расположеного горизонтально плоскости конденсатора, между пластинами которого приложена разность потенциалов U=820 В. Расстояние между пластинами d=8 мм. Плотность масла p=0,8 г/см³.
Чему равен заряд e электрона?
Нужно подробное решение, и откуда какие формулы получены. Чем подробнее, тем лучше.

Answer 1

Напряженность поля внутри конденсатора:

1) E = U/d

(F) - Сила действующая со стороны поля на заряд 2q капельки:

2) F = 2q*E = 2qU/d

Приравниваем к силе тяжести:

3) mg = 2qU/d

Находим массу нашей капельки:

4) м = V*p = (4piR^3 *p)/3, p - плотность масла.

Теперь получаем:

5) (4piR^3 *pg)/3 = 2qU/d

Отсюда находим выражение для заряда электрона:

q = (2piR^3 *pgd)/3U = (2*3,14*10^(-18)*800*10*8*10^(-3))/(3*820) = 1,63*10^(-19) Кл.

Ответ: 1,63*10^(-19) Кл.