Сколько избыточных электронов содержится в каждом из двух металлических шариков, имеющих одинаковые отрицательные

Dimon

45

Для решения этой задачи мы должны использовать формулу для расчета силы взаимодействия двух заряженных тел:

\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

Где:
- F - сила взаимодействия между заряженными телами (2,5 мкН в данном случае)
- k - электростатическая постоянная (равняется \(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\))
- \(q_1\) и \(q_2\) - заряды первого и второго тел соответственно
- r - расстояние между центрами тел

Мы знаем, что оба шарика имеют одинаковые отрицательные заряды, поэтому предположим, что заряд одного шарика равен \(q\) Кл (Кулонам).

Таким образом, мы можем заменить \(q_1\) и \(q_2\) в формуле на \(q\) и получить:

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

Нам нужно найти количество избыточных электронов, поэтому используем элементарный заряд \(e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\). Заряд одного электрона равен \(-e\), поэтому \(q\) будет равно \(-n \cdot e\), где \(n\) - количество избыточных электронов на шариках.

Заменим \(q\) в формуле:

\[ F = \frac{k \cdot |-n \cdot e|^2}{r^2} = \frac{k \cdot n^2 \cdot e^2}{r^2} \]

Теперь мы можем найти количество избыточных электронов, используя данную формулу. Подставим известные значения:

\[ 2,5 \times 10^{-6} = \frac{9 \times 10^9 \cdot n^2 \cdot (1,6 \times 10^{-19})^2}{r^2} \]

Для дальнейших вычислений нужно знать расстояние между шариками \(r\). Если это значение известно, мы сможем найти количество избыточных электронов \(n\). Если у вас есть эта информация, пожалуйста, укажите ее, и я помогу вам дальше.