Entre deux plans horizontaux chargés

Entre deux plans chargés horizontaux situés à une distance de 5 mm l'un de l'autre et ayant des charges différentes, une goutte d'huile d'une masse de 20 nanogrammes est en équilibre. Il est nécessaire de déterminer le nombre d'électrons en excès sur une gouttelette à une différence de potentiel entre les plans de 2 kV dans un environnement aérien.

Tâches de solution :

On sait qu'une goutte de pétrole est en équilibre, donc la force de gravité agissant sur la goutte est égale à la force du champ électrique entre les plans.

Masse d'une goutte d'huile : m = 20 ng = 20 × 10^-12 kg

Différence de potentiel entre les plans : U = 2 kV = 2 × 10^3 V

Distance entre les plans : d = 5 mm = 5 × 10^-3 m

De l’égalité de la gravité et du champ électrique entre les plans, on peut trouver la charge d’une goutte d’huile :

mg = qE

où g est l'accélération de la gravité, q est la charge d'une goutte de pétrole, E est l'intensité du champ électrique entre les plans.

L'accélération de la chute libre dans l'air est considérée comme g = 9,81 m/s^2.

L’intensité du champ électrique entre les plans est :

E = U/j

En substituant les valeurs, on obtient :

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

Le nombre d’électrons en excès sur la goutte est égal à :

n = q/e

où e est la charge élémentaire de l'électron.

En substituant les valeurs, on obtient :

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

Réponse : le nombre d'électrons en excès sur une gouttelette avec une différence de potentiel entre les plans de 2 kV en milieu aérien est d'environ 5. A noter que la réponse obtenue est approximative, puisqu'en réalité le nombre d'électrons en excès sur une gouttelette ne peut pas être un nombre entier.

Description du produit : Produit numérique

Titre : « Entre deux plans horizontaux, chargés »

Prix ​​: voir auprès du vendeur

Ce produit numérique est un article scientifique sur le thème de l'électrostatique. L'article considère le problème d'une goutte d'huile en équilibre entre deux plans horizontaux, chargés de manière opposée et situés à une distance de 5 mm l'un de l'autre. L'article fournit une solution détaillée au problème en utilisant les formules et lois appropriées, ainsi que la dérivation de la formule de calcul et de la réponse. La solution est fournie avec un bref exposé des conditions du problème, ce qui vous permet de vous familiariser rapidement avec l'essence du problème et de commencer à le résoudre. Si vous avez des questions sur la solution, vous pouvez toujours contacter l'auteur de l'article pour obtenir de l'aide.

Description du produit : Produit numérique « Entre deux plans horizontaux, chargé ». Ce produit est un article scientifique sur le thème de l'électrostatique, qui considère le problème d'une goutte d'huile en équilibre entre deux plans horizontaux, chargés de manière opposée et situés à une distance de 5 mm l'un de l'autre. L'article fournit une solution détaillée au problème en utilisant les formules et lois appropriées, ainsi que la dérivation de la formule de calcul et de la réponse. La solution est fournie avec un bref exposé des conditions du problème, ce qui vous permet de vous familiariser rapidement avec l'essence du problème et de commencer à le résoudre. Si vous avez des questions sur la solution, vous pouvez toujours contacter l'auteur de l'article pour obtenir de l'aide. Le prix du produit est confirmé auprès du vendeur.

***

Description du produit:

Le matériel pédagogique et méthodologique est vendu sous forme de problème avec solution sur le thème de l'électrostatique. Le problème est qu’entre deux plans horizontaux situés à une distance de 5 mm l’un de l’autre et chargés de manière opposée, se trouve une goutte d’huile pesant 20 nanogrammes en équilibre. Il faut trouver le nombre d'électrons en excès sur la goutte et la différence de potentiel entre les plans si le milieu est l'air.

Pour résoudre le problème, on utilise les lois de l'électrostatique, à savoir la loi de Coulomb, qui décrit l'interaction des charges, et la loi de conservation des charges. Pour déterminer le nombre d'électrons en excès sur une goutte, une formule est utilisée pour déterminer la charge d'une goutte de pétrole, qui dépend du rayon de la goutte, du coefficient de tension superficielle de l'huile et de l'accélération de la gravité. Ensuite, connaissant la charge de la goutte et la différence de potentiel entre les plans, vous pouvez trouver le nombre d’électrons en excès sur la goutte.

La formule de calcul pour déterminer le nombre d'électrons en excès sur une gouttelette est la suivante :

n = Q/e

où n est le nombre d'électrons en excès sur la goutte, Q est la charge de la goutte, e est la charge élémentaire de l'électron.

Répondre:

Le nombre d’électrons en excès sur la goutte est de 2,05×10^8.

***

1. Un produit numérique est pratique et me fait gagner du temps, je peux le recevoir instantanément sans sortir de chez moi.
2. J'apprécie la qualité d'un produit numérique car il ne s'use pas et ne nécessite pas d'entretien.
3. Un large choix de produits numériques me permet de trouver exactement ce dont j'ai besoin, à tout moment de la journée.
4. Un produit numérique est un moyen rapide et pratique d’accéder aux informations dont j’ai besoin.
5. J'apprécie les produits numériques pour leur accessibilité ; ils sont moins chers que leurs homologues physiques.
6. Un produit numérique est un moyen simple et pratique d'offrir un cadeau à vos proches, amis ou collègues.
7. Je suis satisfait du produit numérique car il est protégé contre la perte ou les dommages, contrairement aux copies physiques.