Вопрос школьника
Металлический шарик 1, укрепленный на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд +q, приводят поочерёдно в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на изолирующих подставках и имеющими соответственно заряды –q и +q. Какой заряд в результате на шарике 2?
Ответ от учителя
При соприкосновении металлических шариков происходит перераспределение зарядов. Заряды распределяются таким образом, чтобы минимизировать потенциальную энергию системы.
Изначально у шарика 1 был заряд +q, а у шариков 2 и 3 -q и +q соответственно. При соприкосновении шарика 1 с шариком 2 происходит перенос части заряда с шарика 1 на шарик 2. Заряд на шарике 1 уменьшится до q’, а на шарике 2 увеличится до -q’. Заряд на шарике 3 не изменится, так как он уже имеет заряд +q.
Затем, при соприкосновении шарика 1 с шариком 3, происходит аналогичный процесс переноса зарядов. Заряд на шарике 1 уменьшится до q», а на шарике 3 увеличится до +q». Заряд на шарике 2 не изменится, так как он уже имеет заряд -q’.
Таким образом, заряд на шарике 2 после соприкосновения с шариком 1 и шариком 3 будет равен -q’.
