Mała kulka, o masie m=1mg i ładunku q=2×10-8C wisi na jedwabnej nici, która tworzy kąt 30 stopni z dużą, naładowaną, nieprzewodzącą płytą. Oblicz powierzchniową gęstość ładunku σ płyty. Daję naj.

Mała kulka, o masie m=1mg i ładunku q=2×10-8C wisi na jedwabnej nici, która tworzy kąt 30 stopni z dużą, naładowaną, nieprzewodzącą płytą. Oblicz powierzchniową gęstość ładunku σ płyty. Daję naj.
Odpowiedź

Najpierw wyznaczmy natężenie pola elektrycznego od płyty naładowanej z powierzchniową gęstością σ. Z symetrii (z braku wyróżnionego kierunku) wynika, że wektor natężenia pola musi być prostopadły do płyty. Z prawa Gaussa wynika, że:   Φ = E·2·S = Q/εo      ,  gdzie    Q = σ·S   , więc: E·2·S = σ·S/εo E = σ/(2·εo) Dla wiszącej naładowanej kulki mamy: tgα = Fe/(m·g) = q·E/(m·g) = q·σ/(2·m·g·εo) Stąd: σ = 2·m·g·εo·tgα / q σ = 2·10⁻⁶·9.81·8.854·10⁻¹²·tg30° / (2·10⁻⁸) = 5·10⁻⁹ C/m²

Dodaj swoją odpowiedź