Дано:
d=4,8 мм =0,0048 м
U=1 кВ=1000 В
m=10 нг=10⁻¹¹ кг
Найти: F, q, n
Решение:
Поскольку капелька находится в равновесии, значит, сила действующая со стороны электрического поля уравновешивает силу тяжести. Следовательно
F=mg=10⁻¹¹·9,8=9,8·10⁻¹¹ (Н)
Напряженность электрического поля между пластинами
E=U/d
С другой стороны, напряженность может быть выражена через силу, действующую на заряд
E=F/q
Тогда
F/q=U/d
q=Fd/U
q=9,8·10⁻¹¹ ·0,0048 /1000≈4.7·10⁻¹⁶ (Кл)
По справочнику:
модуль заряда электрона равен e=1.6·10⁻¹⁹ Кл
Находим число избыточных электронов
n=q/e
n=4.7·10⁻¹⁶/1.6·10⁻¹⁹≈2.94·10³
Ответ: 9,8·10⁻¹¹ Н; 4.7·10⁻¹⁶ Кл; 2940 электронов