Номер 354, страница 57 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда - номер 354, страница 57.

Условие.

354. На рисунке 50 изображены два одинаковых электрометра. Каковы будут показания электрометров, если их шары соединить тонкой алюминиевой проволокой?

Рис. 50

Решение.

Поскольку электрометры по условию одинаковы, будем считать, что их показания прямо пропорциональны модулю находящегося на них электрического заряда. Примем заряд, соответствующий одному делению шкалы, за условную единицу $q_0$.

Дано:

Заряд первого (левого) электрометра $Q_1 = -3q_0$ (показания равны 3, знак заряда отрицательный).

Заряд второго (правого) электрометра $Q_2 = +6q_0$ (показания равны 6, знак заряда положительный).

Найти:

Конечные показания электрометров $P'_1$ и $P'_2$.

Решение:

При соединении шаров электрометров проводящей алюминиевой проволокой образуется единая система проводников. В этой системе произойдет перераспределение электрических зарядов до тех пор, пока потенциалы всех ее частей не выровняются. Система из двух электрометров является электрически изолированной, поэтому для нее выполняется закон сохранения электрического заряда. Суммарный заряд системы до соединения равен суммарному заряду после соединения.

Найдем суммарный заряд системы до соединения:

$Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = -3q_0 + 6q_0 = +3q_0$

Так как электрометры одинаковы, они имеют одинаковую электрическую ёмкость. При их соединении проводником суммарный заряд $Q_{общ}$ распределится между ними поровну. Следовательно, заряд на каждом из электрометров после соединения ($Q'$) станет одинаковым:

$Q'_1 = Q'_2 = Q' = \frac{Q_{общ}}{2} = \frac{+3q_0}{2} = +1.5q_0$

Таким образом, оба электрометра будут заряжены положительно, и модуль заряда на каждом из них будет равен $1.5q_0$. Поскольку показания электрометра пропорциональны модулю заряда, стрелки обоих приборов покажут значение 1.5.

Ответ: Показания обоих электрометров будут одинаковыми и равными 1.5.