Úloha 4:

Určete hmotnost mikroskopické kapky oleje, která je nabitá na náboj jednoho elektronu a vznáší se v klidu mezi deskami kondenzátoru vzdálenými od sebe 1 cm, mezi nimiž je napětí 10 kV.

Řešení:

U = 10 kV = 1,0.10⁴ V
q = -1,6.10^-19 C
d = 1 cm
g = 9,8 ms^-2
m = ?

Má-li být kapka v klidu, musí být její tíhová síla (má směr dolů) v absolutní hodnotě stejně velká jako elektrická síla, která má směr nahoru. Platí tedy vztah

                (1).

Dosadíme za obě síly a máme vztah

            (2)

(m je hmotnost kapky, E je intenzita el. pole mezi deskami kondenzátoru).

Použijeme vztah mezi intenzitou el. pole a napětím mezi deskami U = Ed. Z toho je E = U/d a po dosazení do (2) máme konečný vztah

.

Číselně vyjádříme

Kapka má nepatrnou hmotnost 1,6.10^-14 kg.

Verze pro tisk