Номер 6, страница 87 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

6. Во время электризации трением с одного тела на другое "убежало" 1000 электронов. Каким стал заряд этого тела? Справедлив ли в этом случае закон сохранения электрического заряда?

Дано:

Количество электронов, перешедших с одного тела на другое, $N = 1000$.

Элементарный заряд (модуль заряда электрона), $e \approx 1.6 \times 10^{-19}$ Кл.

Найти:

Заряд тела, с которого «убежали» электроны ($q_1$).

Проверить выполнение закона сохранения электрического заряда.

Решение:

Каким стал заряд этого тела?

При электризации трением происходит передача электронов между телами. Изначально оба тела считаются электрически нейтральными, то есть их суммарный заряд равен нулю.

Тело, с которого «убежали» $N$ электронов, теряет отрицательный заряд. В результате в этом теле возникает недостаток электронов, и оно приобретает положительный заряд $q_1$. Величина этого заряда равна суммарному заряду ушедших электронов, взятому с противоположным знаком.

Заряд одного электрона равен $-e$. Общий заряд, который унесли электроны, равен $N \cdot (-e)$. Следовательно, заряд тела, потерявшего электроны, можно рассчитать по формуле:
$q_1 = N \cdot e$

Подставим числовые значения:
$q_1 = 1000 \cdot 1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл} = 1.6 \times 10^{-16}$ Кл.

Второе тело, на которое перешли электроны, приобретает избыточный отрицательный заряд $q_2$, равный по модулю и противоположный по знаку заряду первого тела:
$q_2 = -N \cdot e = -1.6 \times 10^{-16}$ Кл.

Ответ: Заряд тела, с которого «убежали» электроны, стал равен $1.6 \times 10^{-16}$ Кл.

Справедлив ли в этом случае закон сохранения электрического заряда?

Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной.

Рассмотрим систему из двух тел.
1. До электризации: Оба тела были нейтральны, их заряды $q_{1, \text{нач}}$ и $q_{2, \text{нач}}$ были равны нулю. Суммарный заряд системы был:
$Q_{\text{нач}} = q_{1, \text{нач}} + q_{2, \text{нач}} = 0 + 0 = 0$.

2. После электризации: Первое тело приобрело заряд $q_1 = 1.6 \times 10^{-16}$ Кл, а второе — $q_2 = -1.6 \times 10^{-16}$ Кл. Суммарный заряд системы стал:
$Q_{\text{кон}} = q_1 + q_2 = 1.6 \times 10^{-16} \text{ Кл} + (-1.6 \times 10^{-16} \text{ Кл}) = 0$.

Так как суммарный заряд системы до взаимодействия ($Q_{\text{нач}} = 0$) равен суммарному заряду после взаимодействия ($Q_{\text{кон}} = 0$), то закон сохранения электрического заряда выполняется.

Ответ: Да, в этом случае закон сохранения электрического заряда справедлив.