Номер 11.33, страница 60 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 11. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона - номер 11.33, страница 60.

Условие.

11.33. Можно ли (а если можно, то как) уменьшить заряд металлического шарика в 3 раза?

Лениво катит волны голубой электролит,

Звезда мигнула вспышкою сверхновой.

Разряд заката тянет, как магнит,

Как сила электрического поля.

Вера Зен

Решение.

Да, можно уменьшить заряд металлического шарика в 3 раза.

Решение

Для этого, помимо исходного металлического шарика с зарядом $\text{q}$, понадобятся ещё два точно таких же (идентичных по размеру, форме и материалу) шарика, которые не заряжены (их заряд равен нулю).

Процесс заключается в следующем. Необходимо привести все три шарика в одновременный контакт друг с другом. Когда проводящие тела соприкасаются, они образуют единую проводящую систему. Согласно закону сохранения электрического заряда, общий заряд этой системы будет равен сумме зарядов шариков до их соприкосновения:

$Q_{общ} = q_1 + q_2 + q_3 = q + 0 + 0 = q$

Поскольку все три шарика являются идентичными проводниками, после установления электростатического равновесия общий заряд $\text{q}$ распределится между ними поровну. Таким образом, на каждом из трёх шариков окажется заряд $q'$:

$q' = \frac{Q_{общ}}{3} = \frac{q}{3}$

После того как шарики будут разведены, заряд на исходном шарике станет равен $\frac{q}{3}$, то есть уменьшится в 3 раза по сравнению с первоначальным значением.

Ответ: Да, можно. Для этого нужно привести заряженный шарик в одновременный контакт с двумя точно такими же незаряженными шариками. В результате суммарный заряд системы равномерно распределится между тремя шариками, и на исходном шарике останется заряд, равный одной трети от его первоначального значения.