Номер 4, страница 410 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Параграф 89. Распределение зарядов по поверхности проводника. 15. Энергия электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Электростатика - номер 4, страница 410.
№4 (с. 410)
Условие. №4 (с. 410)
скриншот условия

4. Три одинаковые металлические сферы, одна из которых имеет заряд $\text{Q}$, а две другие нейтральны, приводятся в контакт. Какие заряды будут на каждой из сфер после их разъединения друг от друга?
Решение. №4 (с. 410)
Дано:
Количество сфер: $n = 3$
Сферы одинаковые, металлические.
Начальный заряд первой сферы: $q_1 = Q$
Начальный заряд второй сферы: $q_2 = 0$
Начальный заряд третьей сферы: $q_3 = 0$
Найти:
Конечные заряды на каждой из сфер: $q_1'$, $q_2'$, $q_3'$
Решение:
Рассматриваемая система из трех сфер является электрически изолированной, поэтому для нее справедлив закон сохранения электрического заряда. Это означает, что суммарный заряд всех трех сфер до их контакта равен суммарному заряду после их контакта и последующего разъединения.
Вычислим суммарный начальный заряд системы:
$Q_{общ} = q_1 + q_2 + q_3 = Q + 0 + 0 = Q$
Когда три одинаковые металлические сферы приводятся в контакт, они образуют единую проводящую систему. Заряды внутри этой системы перераспределяются таким образом, чтобы потенциал во всех точках поверхности стал одинаковым. Это является условием электростатического равновесия.
Так как по условию задачи все три сферы одинаковы, то они обладают одинаковой электроемкостью. При равенстве потенциалов на одинаковых проводниках заряды на них также будут равны. Обозначим итоговый заряд на каждой сфере через $q'$.
$q_1' = q_2' = q_3' = q'$
Суммарный заряд системы после перераспределения будет равен:
$Q'_{общ} = q_1' + q_2' + q_3' = q' + q' + q' = 3q'$
Применяя закон сохранения заряда, приравниваем суммарный заряд до и после контакта:
$Q_{общ} = Q'_{общ}$
$Q = 3q'$
Из этого уравнения находим величину заряда, который установится на каждой из сфер после их разъединения:
$q' = \frac{Q}{3}$
Следовательно, после разъединения на каждой из трех сфер будет одинаковый заряд, равный одной трети от первоначального заряда $Q$.
Ответ:
После разъединения на каждой из трех сфер будет заряд, равный $Q/3$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 410 к учебнику 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 410), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.