Що станеться з зарядами електрометрів а і в після їх з єднання провідником?

Юлия

36

При з"єднанні зарядів електрометрів а і в провідником, відбудеться розподіл заряду між цими електрометрами. Цей розподіл заряду відбувається згідно принципу взаємодії зарядів та закону Кулона.

За умови, що електрометри а і в мають заряди \(Q_a\) і \(Q_b\) відповідно, та з"єднуються провідником, то припустимо, що заряд з електрометра а потрапляє на електрометр в і навпаки.

Закон Кулона визначає величину сили, з якою діють одне на одне два заряди. Закон має вигляд:

\[F = k \cdot \frac{{|Q_a| \cdot |Q_b|}}{{r^2}}\]

де \(F\) - сила взаємодії зарядів, \(Q_a\) і \(Q_b\) - модулі зарядів електрометрів а і в відповідно (величини з знаками), \(r\) - відстань між ними, \(k\) - електростатична стала, яка визначається фізичними величинами: \(k = \frac{1}{{4\pi\varepsilon_0}}\).

Коли електрометри з"єднують провідником, заряди на них починають розділятись. Це происходит відповідно до відношення зарядів електрометрів і значення сили їх взаємодії. З моменту з"єднання електростатичні сили взаємодії будуть постійно діяти на обидва електрометри, поступово розподіляючи заряд між ними.

Цей процес триватиме до досягнення електрометрами рівноваги. В рівновазі розподіл зарядів досягає такого значення, що сила взаємодії між електрометрами буде відсутня або настільки мала, що вважається занеподаною.

Отримати точні значення зарядів в кожному електрометрі без спеціальних даних не завжди можливо, оскільки вони залежать від початкового розподілу заряду та характеристик електростатичної системи. Jednak można зауважити, що під час розподілу зарядів їх сума залишається незмінною.

Таким чином, після з"єднання електрометрів а і в провідником, заряди розподіляться між ними, поки не досягнуть рівноваги. З точки зору збереження електричного заряду, сума зарядів на електрометрах залишиться постійною.