Чтобы найти заряд металлического шарика, имеющего 5,0 × 10² избыточных электронов, используем формулу для расчета заряда на основании количества электронов и заряда одного электрона.
Заряд одного электрона примерно равен \(e = 1,6 \times 10^{-19}\) Кл.
Теперь можно выделить общий заряд:
\[ Q = n \cdot e \]
где \(n = 5,0 \times 10^{2}\) - количество избыточных электронов.
Подставим значения:
\[ Q = (5,0 \times 10^{2}) \cdot (1,6 \times 10^{-19}) \approx 8,0 \times 10^{-17} \text{ Кл} \]
Теперь вычислим, сколько избыточных электронов останется на шарике после соприкосновения с другим шариком, который имеет заряд \(-1,32 \times 10^{-1}\) Кл.
Сначала переведем заряд второго шарика в количество электронов:
\[ n' = \frac{Q'}{e} = \frac{-1,32 \times 10^{-1}}{1,6 \times 10^{-19}} \approx -8,25 \times 10^{17} \]
Это означает, что у второго шарика имеется 8,25 × 10¹⁷ недостающих электронов, и он будет забирать электроны у первого шарика, чтобы достичь электрического равновесия.
Так как изначально у первого шарика 5,0 × 10² электронов, и он может отдать максимум 5,0 × 10² электронов, это число меньше, чем 8,25 × 10¹⁷, значит, шарики достигнут равновесия.
После соприкосновения заряды будут делиться, и первый шарик отдаст все свои электроны. Следовательно, количество электронов, оставшихся на первом шарике, будет равно:
\[ n_{\text{ост}} = 0 \]
Таким образом:
- Заряд металлического шарика: \( Q \approx 8,0 \times 10^{-17} \) Кл.
- Избыточные электроны после соприкосновения: \( n_{\text{ост}} = 0 \).