Чтобы решить эту задачу, давайте разберемся, как электросостояние зарядов изменяется при соединении двух тел с электрическими зарядами.
Когда два тела с разными электрическими зарядами соединяются проводником (в данном случае, металлической проволокой), происходит перераспределение зарядов. В нашем случае у нас есть:
- Первый электрометр имеет положительный заряд: \( +30 \, \text{нКл} \)
- Второй электрометр имеет отрицательный заряд: \( -20 \, \text{нКл} \)
Шаг 1: Определить общий заряд
Сначала мы находим общий заряд системы двух электрометров. Для этого нужно просто сложить их заряды:
\[ Q_{\text{общий}} = Q_1 + Q_2 \]
где \( Q_1 = +30 \, \text{нКл} \) (положительный заряд первого электрометра) и \( Q_2 = -20 \, \text{нКл} \) (отрицательный заряд второго электрометра).
Подставляем значения:
\[ Q_{\text{общий}} = 30 \, \text{нКл} + (-20 \, \text{нКл}) = 30 \, \text{нКл} - 20 \, \text{нКл} = 10 \, \text{нКл} \]
Шаг 2: Определить конечные заряды после соединения
При соединении заряд распределится между двумя электрометрами в зависимости от их ёмкости. Однако, так как электрометры одинаковые, мы можем считать, что общий заряд распределится поровну между ними.
Так как у нас всего 10 нКл заряда, мы можем предположить, что каждый электрометр получит равные доли этого заряда:
\[ Q_{\text{каждого электрометра}} = \frac{Q_{\text{общий}}}{2} \]
Подставляем значения:
\[ Q_{\text{каждого электрометра}} = \frac{10 \, \text{нКл}}{2} = 5 \, \text{нКл} \]
Итак:
После соединения:
- На первом электрометре заряд будет \( +5 \, \text{нКл} \)
- На втором электрометре заряд будет \( +5 \, \text{нКл} \)
Итак, итоговые заряды на электрометрах будут:
- Первый электрометр: \( +5 \, \text{нКл} \)
- Второй электрометр: \( +5 \, \text{нКл} \)
Таким образом, оба электрометра после соединения будут иметь положительный заряд в размере 5 нКл.