Два небольших одинаковых металлических шарика, которые находились в воздухе и имели заряды +5 мкКл и - 10 мкКл, привели в контакт и раздвинули на расстоянии 50см друг от друга. С какими силами они взаимодействуют?
q₁ = +5 мкКл = 5·10⁻⁶ Кл
q₁ = -10 мкКл = -10·10⁻⁶ Кл
k = 9·10⁹ Н·м²/Кл² - электрическая постоянная
r = 50 см = 0,5 м
F₁ - ? - сила электрического взаимодействия
После контакта и последующего разъединения шариков их заряды сравнялись и стали равными
Cила взаимодействия равна 0,225 Н
Объяснение:
Задание:
Два небольших одинаковых металлических шарика, которые находились в воздухе и имели заряды +5 мкКл и - 10 мкКл, привели в контакт и раздвинули на расстоянии 50см друг от друга. С какими силами они взаимодействуют?
q₁ = +5 мкКл = 5·10⁻⁶ Кл
q₁ = -10 мкКл = -10·10⁻⁶ Кл
k = 9·10⁹ Н·м²/Кл² - электрическая постоянная
r = 50 см = 0,5 м
F₁ - ? - сила электрического взаимодействия
После контакта и последующего разъединения шариков их заряды сравнялись и стали равными
q - 0.5 (q₁ + q₂) = 0.5 · (5·10⁻⁶ - 10·10⁻⁶) = - 2.5·10⁻⁶ (Кл)
Кулонова сила взаимодействия шариков равна
U^2=P*R, U=√(Р*R).
1) U1=√(1,2*30)=√36=6 (В) - напряжение на R1.
I=U/R - по закону Ома. Отсюда
2) I1=6/30=0,2 (А) - ток через R1.
Т.к. ток в последовательной цепи (из R1 и R2) является constanta, то
3) I2=I1=0,2 (A) - ток через R2.
U=I*R - из закона Ома. Тогда
4) U2=0,2*90=18 (В) - напряжение на R2.
Напряжения в последовательной цепи складываются. Отсюда
5) Uобщ.=U1+U2=6+18=24 (В) - на участке цепи из R1 и R2.
ответ: Общее напряжение на участке цепи 24 В; на участке R1 - 6 В, на участке R2 - 18 В.