Bài 3443

Question

Hai quả cầu kim loại 1, 2 bán kính $R_1=2,5cm, R_2=7,5 cm$ và có điện tích $q_1=3.10^{-8} C, q_2=10^{-8}C $, đặt cách xa nhau (coi như hai quả cầu cô lập). Nối hai quả cầu đó bằng một dây dẫn mảnh
a) Hỏi êlectron sẽ dịch chuyển từ quả cầu nào sang quả cầu nào?
b) Tính điện tích của mỗi quả cầu và số electron đã di chuyển qua dây nối sau đó

Đức Vỹ · Answer 1 · 8/29/2012 1:53:01 PM

a) Quả cầu dẫn điện cô lập là một đẳng thế, điện tích chỉ phân bố ở bề mặt ngoài quả cầu và điện thế của quả cầu được tính theo công thức : $V=k\frac{q}{R} $
Hai quả cầu 1 và 2 có điện thế là : $V_1=k\frac{q_1}{R_1} ; V_2=k\frac{q_2}{R_2} $
Theo đề bài ta có : $\frac{q_1}{R_1}>\frac{q_2}{R_2} $ vậy $V_1>V_2$
Vì điện thế hai quả cầu khác nhau, nên khi nối chúng bằng dây dẫn, các điện tích sẽ di chuyển từ quả cầu này sang quả cầu kia, cụ thể là các điện tích dương sẽ di chuyển từ quả cầu có điện thế (quả cầu 1) đến quá cần có điện thế thấp hơn (quả cầu 2). Vì êlectron mang điện tích âm nên khi nối 2 quả cầu bằng dây dẫn, êlectron sẽ di chuyển trong dây dẫn từ quả cầu 2 sang quả cầu 1, cho đến khi điện thế hai quả cầu bằng nhau.

b) Kí hiệu điện thế và điện tích của hai quả cầu sau khi êlectron ngừng di chuyển là $q'_1; V'_1; q'_2, V'_2$ ta có :
             $V'_1=V'_2\rightarrow k\frac{q'_1}{R_1} =k\frac{q'_2}{R_2} \rightarrow \frac{q'_1}{q'_2}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{2,5}{7,5}=\frac{1}{3}          (1) $
Mặt khác theo định luật bảo toàn điện tích :
             $q'_1+q'_2=q_1+q_2=4.10^{-8}C            (2)$
Từ $(1), (2)$ tìm được : $q'_1=10^{-8}C; q'_2=3.10^{-8}C $
Điện lượng sẽ di chuyển qua dây dẫn :
             $\Delta q=|q'_1-q_1|=|q'_2-q_2|=2.10^{-8} C$
Số êlectron đã di chuyển :
             $N=\frac{\Delta q}{e} =1,25.10^{11} $ êlectron

Bài 3443

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 3443

1 Đáp án

Liên quan

Lý thuyết liên quan