Объяснение:
Дано:
d = 1 мм
R = d/2 = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м
E = 30 кВ/м = 30·10³ В/м
e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона
ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
N - ?
1)
Найдем силу тяжести, действующую на каплю воды.
Объем капли:
V = (4/3)·π·R³ = (4/3)·3,14·(0,5·10⁻³)³ ≈ 5,23·10⁻¹⁰ м³
Масса капли:
m = ρ·V = 1000·5,23·10⁻¹⁰ = 5,23·10⁻⁷ кг
Сила тяжести, действующая на каплю:
Fт = m·g = 5,23·10⁻⁷·10 = 5,23·10⁻⁶ Н
2)
Сила, действующая на каплю со стороны электрического поля:
Fэл = q·E = e·E·N = 1,6·10⁻¹⁹·30·10³·N = 4,8·10⁻¹⁵·N (H)
3)
По условию задачи:
Fэл = Fт
4,8·10⁻¹⁵·N = 5,23·10⁻⁶
Число "лишних" электронов:
N = 5,23·10⁻⁶ / (4,8·10⁻¹⁵) ≈ 1·10²¹
