Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 cм имеют заряды q1 = 40 нКл и q2= −20 нКл. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 cм имеют заряды q1 = 40 нКл и q2= −20 нКл

Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 cм имеют заряды q1 = 40 нКл и q2= −20 нКл .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 cм имеют заряды q1 = 40 нКл и q2= −20 нКл, соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником. Дано: R1 = 5 см = 0,05 м R2 = 10 cм =0,1 м q1 = 40 нКл =4·10-8Кл q2= −20 нКл==-2·10-8Кл

Ответ

W=3∙10-4 Дж

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Энергия шаров до соединения равна
W1=q1φ1+q2φ2
Где потенциалы шаров равны
φ1=14πε0q1R1, φ2=14πε0q2R2
тогда
W1=14πε0q12R1+14πε0q22R2=14πε0q12R1+q22R2
При соединении шаров проводником их заряд будет равен
q=q1+q22
Тогда потенциалы шаров равны
φ1'=14πε0qR1, φ2'=14πε0qR2
Энергия шаров будет равна
W2=qφ1'+qφ2'=14πε0q2R1+14πε0q2R2=q24πε01R1+1R2=q1+q2224πε01R1+1R2
Энергия, выделяющаяся при разряде равна:
W=W1-W2=14πε0q12R1+q22R2-q1+q2224πε01R1+1R2=
14πε0q12R1+q22R2-q1+q2221R1+1R2
W=14∙3,14∙8,85∙10-12(4∙10-8)20,05+(2∙10-8)20,1-4∙10-8-2∙10-82210,05+10,1=3∙10-4 Дж
Ответ: W=3∙10-4 Дж

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу