Ανάμεσα σε δύο οριζόντια επίπεδα φορτισμένα

Ανάμεσα σε δύο οριζόντια φορτισμένα επίπεδα που βρίσκονται σε απόσταση 5 mm το ένα από το άλλο και έχουν διαφορετικά φορτία, μια σταγόνα λαδιού με μάζα 20 νανογραμμαρίων βρίσκεται σε ισορροπία. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί ο αριθμός των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων σε ένα σταγονίδιο σε μια διαφορά δυναμικού μεταξύ των επιπέδων 2 kV σε ένα περιβάλλον αέρα.

Εργασίες επίλυσης:

Είναι γνωστό ότι μια σταγόνα λαδιού βρίσκεται σε ισορροπία, επομένως, η δύναμη της βαρύτητας που ασκεί η σταγόνα είναι ίση με τη δύναμη του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των επιπέδων.

Μάζα μιας σταγόνας λαδιού: m = 20 ng = 20 × 10^-12 kg

Δυναμική διαφορά μεταξύ επιπέδων: U = 2 kV = 2 × 10^3 V

Απόσταση μεταξύ επιπέδων: d = 5 mm = 5 × 10^-3 m

Από την ισότητα της βαρύτητας και του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των επιπέδων, μπορούμε να βρούμε το φορτίο μιας σταγόνας λαδιού:

mg = qE

όπου g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας, q είναι το φορτίο μιας σταγόνας λαδιού, E είναι η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των επιπέδων.

Η επιτάχυνση της ελεύθερης πτώσης στον αέρα θεωρείται g = 9,81 m/s^2.

Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των επιπέδων είναι:

E = U/d

Αντικαθιστώντας τις τιμές, παίρνουμε:

q = mg/E = (20 × 10^-12 kg × 9,81 m/s^2)/(2 × 10^3 V/5 × 10^-3 m) ≈ 8,19 × 10^-19 Cl

Ο αριθμός των επιπλέον ηλεκτρονίων στην πτώση είναι ίσος με:

n = q/e

όπου e είναι το στοιχειώδες φορτίο του ηλεκτρονίου.

Αντικαθιστώντας τις τιμές, παίρνουμε:

n = q/e = (8,19 × 10^-19 C)/(1,6 × 10^-19 C/el) ≈ 5,12

Απάντηση: ο αριθμός των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων σε ένα σταγονίδιο με διαφορά δυναμικού μεταξύ των επιπέδων 2 kV σε ένα περιβάλλον αέρα είναι περίπου 5. Πρέπει να σημειωθεί ότι η απάντηση που λαμβάνεται είναι κατά προσέγγιση, αφού στην πραγματικότητα ο αριθμός των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων σε ένα σταγονίδιο μπορεί να μην είναι ακέραιος αριθμός.

Περιγραφή προϊόντος: Ψηφιακό προϊόν

Τίτλος: "Μεταξύ δύο οριζόντιων επιπέδων, φορτισμένο"

Τιμή: ελέγξτε με τον πωλητή

Αυτό το ψηφιακό προϊόν είναι ένα επιστημονικό άρθρο με θέμα την ηλεκτροστατική. Το άρθρο εξετάζει το πρόβλημα μιας πτώσης λαδιού σε ισορροπία μεταξύ δύο οριζόντιων επιπέδων, που φορτίζονται αντίθετα και βρίσκονται σε απόσταση 5 mm το ένα από το άλλο. Το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή λύση στο πρόβλημα χρησιμοποιώντας τους κατάλληλους τύπους και νόμους, καθώς και την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού και της απάντησης. Η λύση παρέχεται με μια σύντομη δήλωση των συνθηκών του προβλήματος, η οποία σας επιτρέπει να εξοικειωθείτε γρήγορα με την ουσία του προβλήματος και να ξεκινήσετε την επίλυσή του. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη λύση, μπορείτε πάντα να επικοινωνήσετε με τον συγγραφέα του άρθρου για βοήθεια.

Περιγραφή προϊόντος: Ψηφιακό προϊόν "Μεταξύ δύο οριζόντιων επιπέδων, φορτισμένο." Αυτό το προϊόν είναι ένα επιστημονικό άρθρο με θέμα την ηλεκτροστατική, το οποίο εξετάζει το πρόβλημα μιας σταγόνας λαδιού σε ισορροπία μεταξύ δύο οριζόντιων επιπέδων, αντίθετα φορτισμένων και που βρίσκονται σε απόσταση 5 mm το ένα από το άλλο. Το άρθρο παρέχει μια λεπτομερή λύση στο πρόβλημα χρησιμοποιώντας τους κατάλληλους τύπους και νόμους, καθώς και την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού και της απάντησης. Η λύση παρέχεται με μια σύντομη δήλωση των συνθηκών του προβλήματος, η οποία σας επιτρέπει να εξοικειωθείτε γρήγορα με την ουσία του προβλήματος και να ξεκινήσετε την επίλυσή του. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη λύση, μπορείτε πάντα να επικοινωνήσετε με τον συγγραφέα του άρθρου για βοήθεια. Η τιμή του προϊόντος επιβεβαιώνεται με τον πωλητή.

***

Περιγραφή προϊόντος:

Εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό υλικό πωλείται με τη μορφή προβλήματος με λύση στο θέμα της ηλεκτροστατικής. Το πρόβλημα είναι ότι ανάμεσα σε δύο οριζόντια επίπεδα που βρίσκονται σε απόσταση 5 mm το ένα από το άλλο και φορτίζονται αντίθετα, υπάρχει μια σταγόνα λαδιού βάρους 20 νανογραμμαρίων σε ισορροπία. Απαιτείται να βρεθεί ο αριθμός των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων στην πτώση και η διαφορά δυναμικού μεταξύ των επιπέδων εάν το μέσο είναι αέρας.

Για την επίλυση του προβλήματος, χρησιμοποιούνται οι νόμοι της ηλεκτροστατικής, δηλαδή ο νόμος του Coulomb, που περιγράφει την αλληλεπίδραση των φορτίων και ο νόμος της διατήρησης του φορτίου. Για να προσδιοριστεί ο αριθμός των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων σε μια σταγόνα, χρησιμοποιείται ένας τύπος για τον προσδιορισμό του φορτίου μιας σταγόνας λαδιού, ο οποίος εξαρτάται από την ακτίνα της πτώσης, τον συντελεστή επιφανειακής τάσης του λαδιού και την επιτάχυνση της βαρύτητας. Στη συνέχεια, γνωρίζοντας το φορτίο της σταγόνας και τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των επιπέδων, μπορείτε να βρείτε τον αριθμό των ηλεκτρονίων που περισσεύουν στην σταγόνα.

Ο τύπος υπολογισμού για τον προσδιορισμό του αριθμού των πλεοναζόντων ηλεκτρονίων σε ένα σταγονίδιο έχει ως εξής:

n = Q/e

όπου n είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που περισσεύουν στην σταγόνα, Q είναι το φορτίο της σταγόνας, e είναι το στοιχειώδες φορτίο του ηλεκτρονίου.

Απάντηση:

Ο αριθμός των επιπλέον ηλεκτρονίων στην πτώση είναι 2,05×10^8.

***

1. Ένα ψηφιακό προϊόν είναι βολικό και εξοικονομεί χρόνο, μπορώ να το παραλάβω αμέσως χωρίς να φύγω από το σπίτι.
2. Εκτιμώ την ποιότητα ενός ψηφιακού προϊόντος γιατί δεν φθείρεται και δεν χρειάζεται συντήρηση.
3. Μια μεγάλη ποικιλία ψηφιακών προϊόντων μου επιτρέπει να βρίσκω ακριβώς αυτό που χρειάζομαι, οποιαδήποτε στιγμή της ημέρας.
4. Ένα ψηφιακό προϊόν είναι ένας γρήγορος και βολικός τρόπος πρόσβασης στις πληροφορίες που χρειάζομαι.
5. Εκτιμώ τα ψηφιακά προϊόντα για την προσβασιμότητά τους· είναι φθηνότερα από τα φυσικά τους αντίστοιχα.
6. Ένα ψηφιακό προϊόν είναι ένας απλός και βολικός τρόπος για να κάνετε ένα δώρο στα αγαπημένα σας πρόσωπα, φίλους ή συναδέλφους.
7. Είμαι ευχαριστημένος με το ψηφιακό προϊόν γιατί προστατεύεται από απώλεια ή ζημιά, σε αντίθεση με τα φυσικά αντίγραφα.