Пылинка гуммигута зависает между пластинами плоского конденсатора с
напряжением на пластинах 200В и расстоянием между пластинами 2мм. В качестве
диэлектрика в конденсаторе используют керосин с диэлектрической
проницаемостью 2 и плотностью 800 кг/м3. Определите сколько электронов
находится на пилинці, если ее масса 10 нг, а плотность гуммигута 1200 кг/м3.

18 Сен 2019 в 17:42
106 +1
0
Ответы
1

Для начала найдем ёмкость конденсатора.

Ёмкость конденсатора можно найти по формуле:
С = ε0 ε A / d,

где
ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, ε0 = 8.85 * 10^-12 Ф/м,
ε - диэлектрическая проницаемость керосина, ε = 2,
A - площадь пластин конденсатора,
d - расстояние между пластинами.

Площадь пластин конденсатора можно найти по формуле:
A = S = S0 * (1 + d_1 / d),

где
S0 - площадь одной пластины,
d_1 - расстояние между пластиной и пылинкой.

Подставляем значения:
S0 = 2 10^-2 м 2 10^-2 м = 4 10^-4 м^2,
d_1 = 1 10^-6 м,
d = 2 10^-3 м.

Теперь находим площадь пластин:
A = 4 10^-4 м^2 (1 + 1 10^-6 м / 2 10^-3 м) = 4 10^-4 м^2 1.0005 ≈ 4.002 * 10^-4 м^2.

Теперь находим ёмкость конденсатора:
C = 8.85 10^-12 Ф/м 2 4.002 10^-4 м^2 / 2 10^-3 м ≈ 7.1092 10^-15 Ф.

Затем, найдем заряд на пылинке:
Q = C V = 7.1092 10^-15 Ф 200 В = 1.42184 10^-12 Кл.

Наконец, найдем количество электронов на пылинке:
m = 10 10^-9 кг,
ρ = 1200 кг/м^3,
N = m / (m_0 ρ),

где
m_0 - масса электрона, m_0 = 9.11 * 10^-31 кг.

Подставляем значения:
N = 10 10^-9 кг / (9.11 10^-31 кг 1200 кг/м^3) = 10 10^-9 кг / 1.0932 10^-27 кг/м^3 ≈ 9.15 10^17.

Ответ: на пылинке находится примерно 9.15 * 10^17 электронов.

19 Апр 2024 в 22:01
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир