Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения электрического заряда и свойствами проводников.

1. Закон сохранения заряда: В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается неизменной. Это означает, что суммарный заряд двух шариков до соприкосновения равен их суммарному заряду после соприкосновения:
$q_1 + q_2 = q_1' + q_2'$,
где $q_1$ и $q_2$ — заряды шариков до контакта, а $q_1'$ и $q_2'$ — после.

2. Распределение заряда: По условию задачи шарики являются одинаковыми (имеют равные размеры и форму). При соприкосновении двух одинаковых металлических тел избыточный заряд перераспределяется между ними поровну, так как они обладают одинаковой электроемкостью. Следовательно:
$q_1' = q_2' = q_{общ}$

3. Расчет:
Найдем суммарный заряд системы:
$q_{сумм} = q_1 + q_2 = -8 \text{ нКл} + (-2 \text{ нКл}) = -10 \text{ нКл}$.
Так как заряд делится пополам, заряд каждого шарика (в том числе и первого) после соприкосновения станет равен:
$q_1' = \frac{q_1 + q_2}{2} = \frac{-10 \text{ нКл}}{2} = -5 \text{ нКл}$.

Ответ: -5

Источник: ФИПИ