сколько лишних электронов находится на капле воды d=1 мм, если она удерживается в равновесии в поле с Е=30 кв/м?​

Объяснение:

Дано:

d = 1 мм

R = d/2 = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м

E = 30 кВ/м = 30·10³ В/м

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл  - заряд электрона

ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды

N - ?

1)

Найдем силу тяжести, действующую на каплю воды.

Объем капли:

V = (4/3)·π·R³ = (4/3)·3,14·(0,5·10⁻³)³ ≈ 5,23·10⁻¹⁰ м³

Масса капли:

m = ρ·V = 1000·5,23·10⁻¹⁰ = 5,23·10⁻⁷ кг

Сила тяжести, действующая на каплю:

Fт = m·g = 5,23·10⁻⁷·10 = 5,23·10⁻⁶ Н

2)

Сила, действующая на каплю со стороны электрического поля:

Fэл = q·E = e·E·N = 1,6·10⁻¹⁹·30·10³·N = 4,8·10⁻¹⁵·N       (H)

3)

По условию задачи:

Fэл = Fт

4,8·10⁻¹⁵·N = 5,23·10⁻⁶

Число "лишних" электронов:

N = 5,23·10⁻⁶ / (4,8·10⁻¹⁵) ≈ 1·10²¹