두 개의 수평면 사이에 충전됨

서로 5mm 거리에 있고 서로 다른 전하를 갖는 두 개의 수평 전하 평면 사이에 20나노그램의 질량을 가진 오일 한 방울이 평형을 이루고 있습니다. 공기 환경에서 2kV 평면 사이의 전위차에서 액적의 과잉 전자 수를 결정하는 것이 필요합니다.

솔루션 작업:

기름 방울은 평형 상태에 있는 것으로 알려져 있으므로 방울에 작용하는 중력의 힘은 평면 사이의 전기장의 힘과 같습니다.

기름 방울의 질량: m = 20 ng = 20 × 10^-12 kg

평면 간 전위차: U = 2 kV = 2 × 10^3 V

평면 간 거리: d = 5mm = 5 × 10^-3m

평면 사이의 중력과 전기장의 동등성으로부터 우리는 기름 방울의 전하량을 찾을 수 있습니다.

mg = qE

여기서 g는 중력 가속도, q는 기름 방울의 전하, E는 평면 사이의 전기장 강도입니다.

공기 중 자유낙하의 가속도는 g = 9.81 m/s^2로 간주됩니다.

평면 사이의 전계 강도는 다음과 같습니다.

E = U/d

값을 대체하면 다음을 얻습니다.

q = mg/E = (20 × 10^-12kg × 9.81m/s^2)/(2 × 10^3V/5 × 10^-3m) ≒ 8.19 × 10^-19Cl

방울의 초과 전자 수는 다음과 같습니다.

n = q/e

여기서 e는 전자의 기본 전하입니다.

값을 대체하면 다음을 얻습니다.

n = q/e = (8.19 × 10^-19C)/(1.6 × 10^-19C/el) ≒ 5.12

답변: 공기 환경에서 2kV 평면 사이의 전위차가 있는 액적의 과잉 전자 수는 약 5입니다. 실제로 액적의 과잉 전자 수는 대략적이므로 얻은 답은 대략적이라는 점에 유의해야 합니다. 정수가 아닐 수도 있습니다.

제품 설명: 디지털 제품

제목: "두 개의 수평면 사이, 충전됨"

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이 디지털 제품은 정전기를 주제로 한 과학 기사입니다. 이 기사에서는 서로 반대 방향으로 대전되고 서로 5mm 거리에 있는 두 수평면 사이의 평형 상태에 있는 오일 방울 문제를 고려합니다. 이 기사에서는 적절한 공식과 법칙을 사용하고 계산 공식과 답을 도출하여 문제에 대한 자세한 솔루션을 제공합니다. 솔루션에는 문제 조건에 대한 간략한 설명이 제공되므로 문제의 본질을 신속하게 파악하고 해결을 시작할 수 있습니다. 솔루션에 대해 궁금한 점이 있으면 언제든지 기사 작성자에게 문의하여 도움을 받을 수 있습니다.

제품 설명: 디지털 제품 "두 수평면 사이, 충전됨." 이 제품은 정전기를 주제로 한 과학 논문으로, 서로 5mm 떨어진 곳에 있는 반대 전하를 띠고 있는 두 수평면 사이의 평형 상태에 있는 오일 한 방울의 문제를 고려합니다. 이 기사에서는 적절한 공식과 법칙을 사용하고 계산 공식과 답을 도출하여 문제에 대한 자세한 솔루션을 제공합니다. 솔루션에는 문제 조건에 대한 간략한 설명이 제공되므로 문제의 본질을 신속하게 파악하고 해결을 시작할 수 있습니다. 솔루션에 대해 궁금한 점이 있으면 언제든지 기사 작성자에게 문의하여 도움을 받을 수 있습니다. 제품 가격은 판매자를 통해 확인됩니다.

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제품 설명:

교육 및 방법론 자료는 정전기 문제에 대한 해결책이 포함된 문제 형태로 판매됩니다. 문제는 서로 5mm 거리에 있고 반대 방향으로 대전된 두 수평면 사이에 평형 상태에서 무게가 20나노그램인 기름 한 방울이 있다는 것입니다. 매질이 공기인 경우 방울의 과잉 전자 수와 평면 사이의 전위차를 찾는 것이 필요합니다.

이 문제를 해결하기 위해 정전기 법칙, 즉 전하의 상호 작용을 설명하는 쿨롱의 법칙과 전하 보존의 법칙이 사용됩니다. 방울의 과잉 전자 수를 결정하기 위해 공식을 사용하여 기름 방울의 전하를 결정합니다. 이는 방울의 반경, 기름의 표면 장력 계수 및 중력 가속도에 따라 달라집니다. 그런 다음 방울의 전하와 평면 사이의 전위차를 알면 방울의 과잉 전자 수를 찾을 수 있습니다.

물방울의 과잉 전자 수를 결정하는 계산 공식은 다음과 같습니다.

n = Q/e

여기서 n은 방울 위의 초과 전자 수, Q는 방울의 전하, e는 전자의 기본 전하입니다.

답변:

방울의 과잉 전자 수는 2.05×10^8입니다.

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