Дано:
Расстояние между пластинами (d) = 106 мм = 0.106 м
Масса капельки масла (m) = 53 нг = 53 * 10^(-12) кг
Напряжение между пластинами (U) = 1 кВ = 1000 В
Найти:
Количество "избыточных" электронов на капельке
Решение:
Сначала найдем силу тяжести, действующую на капельку масла:
F_т = m * g, где g - ускорение свободного падения (примем за 10 м/с²).
Теперь определим силу электрического поля между пластинами:
E = U / d
Для равновесия капельки под действием электрического поля и силы тяжести должно выполняться условие:
q * E = F_т, где q - заряд капельки.
Выразим заряд капельки:
q = F_т / E = m * g / (U / d)
Теперь найдем количество избыточных электронов:
q = e * N,
где e - элементарный заряд, примерно равный 1.6 * 10^(-19) Кл, N - количество избыточных электронов.
Из уравнения q = e * N найдем количество электронов N:
N = q / e.
Подставим известные данные и рассчитаем количество "избыточных" электронов:
N = (m * 10) / ((U / d) * e) = (53 * 10^(-12) * 10) / ((1000 / 0.106) * 1.6 * 10^(-19)) ≈ 331.
Ответ:
Капелька масла имеет примерно 331 "избыточных" электронов.