Два одинаковых медных шарика с зарядами (+2е) и (-4е) привели в соприкосновение и развели. Какими стали...

Когда два проводника (в данном случае медные шарики) соприкасаются, происходит перераспределение зарядов между ними до тех пор, пока не установится равновесие. В этом случае, оба шарика становятся эквивалентными проводниками, и общий заряд будет распределен поровну.

Изначально у нас есть два шарика:

• Первый шарик имеет заряд ( Q_1 = +2e = +2 \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} = +3.2 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).
• Второй шарик имеет заряд ( Q_2 = -4e = -4 \times 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} = -6.4 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).

Теперь суммируем заряды обоих шариков: [ Q_{\text{общий}} = Q_1 + Q_2 = (+3.2 \times 10^{-19}) + (-6.4 \times 10^{-19}) = -3.2 \times 10^{-19} \, \text{Кл}. ]

После соприкосновения, общий заряд будет равномерно распределен между двумя шариками. Поскольку оба шарика одинаковые, каждый из них получит половину общего заряда: [ Q{\text{новый}} = \frac{Q{\text{общий}}}{2} = \frac{-3.2 \times 10^{-19}}{2} = -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}. ]

Таким образом, после соприкосновения и разведения шариков, оба шарика будут иметь заряд: [ Q{\text{1, новый}} = Q{\text{2, новый}} = -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}. ]

Итак, итоговые заряды обоих медных шариков после соприкосновения и разведения составляют:

• Заряд первого шарика: ( -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).
• Заряд второго шарика: ( -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ).

Когда два проводящих тела (в данном случае медные шарики) приводят в соприкосновение, их заряды перераспределяются до тех пор, пока потенциалы этих тел не станут равными. Поскольку оба шарика одинаковы (имеют одинаковую форму, размер и материал), их ёмкости одинаковы. Это означает, что заряды уравновесятся, и каждый шарик получит половину общего заряда.

Дано:

• Заряд первого шарика: ( q_1 = +2e ),
• Заряд второго шарика: ( q_2 = -4e ),
• Заряд одного элементарного заряда: ( e = 1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} ).

Шаги решения:

1. Определим общий заряд системы: При соприкосновении шариков заряды суммируются, так как электрический заряд сохраняется: [ q_{\text{общий}} = q_1 + q_2 = (+2e) + (-4e) = -2e. ]

2. Распределение заряда между шариками: После соприкосновения общий заряд ( q{\text{общий}} = -2e ) равномерно делится между двумя одинаковыми шариками, так как их ёмкости одинаковы: [ q{\text{шарик}} = \frac{q_{\text{общий}}}{2} = \frac{-2e}{2} = -e. ]

3. Результат: После соприкосновения и разделения:

   • Заряд первого шарика: ( q_1' = -e ),
   • Заряд второго шарика: ( q_2' = -e ).

В числовом значении:

Подставим ( e = 1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} ): [ q_1' = q_2' = -e = -(1.6 \cdot 10^{-19}) \, \text{Кл} = -1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}. ]

Ответ:

После соприкосновения и разделения оба шарика получили заряд ( -e = -1.6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} ).