Question

Электростатика медный шар диаметром 1 см помещен в масло. плотность масла 800 кг/м3. чему равен заряд шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле? напряженность электрического поля 36 кв/см (в масле). плотность меди 8600 кг/м3. ответ выразить в нкл.

Answer 1

Чтобы шар в масле покоился, необходимо, чтобы электрическое поле было направлено так, чтобы сила, действующая со стороны него на шар в паре с силой Архимеда компенсировали силу тяжести (так как и сила тяжести, и сила Архимеда прямо пропорциональны плотности, то сила тяжести больше), т.е.:

Eq + Fa = mg

q = (mg - Fa)/E

мне лень выводить что-то полноценное, поэтому посчитаю все отдельно. хотя, наверное, вывести все в одну формулу было бы проще

Fa = p(мас) g V = (p(мас) g π D³)/6 = (8000*3.14*10^(-6))/6 ≈ 0.00418 H
mg = (p(мед) g π D³)/6 = (86000*3.14*10^(-6))/6 ≈ 0.045 H

и тогда заряд равен:

q = (0.045 - 0.00418)/(36*10^(5)) ≈ 0.0001134 Кл или ≈11.3 нКл