原則を理解する
* 力のバランス: オイルドロップは吊り下げられています。つまり、帯電した滴の上向きの電力は、下向きの重力とバランスが取れています。
* 電力: 電界内の荷電粒子の電力力は、f =qeによって与えられます。
* fは電気力です
* Qは粒子の電荷です
* Eは電界強度です
* 重力: オブジェクトの重力はf =mgで与えられます。
* fは重力です
* mはオブジェクトの質量です
* Gは重力による加速です(約9.8 m/s²)
を解くための手順
1。オイルドロップの体積を計算します:
* v =(4/3)πr³、ここでrは半径(1.64 m)です
*v≈1.84x10⁻⁵m³
2。オイルドロップの質量を計算します:
* m =ρv、ここでρは密度です(0.851 g/cm³=851 kg/m³)
*m≈1.56x10⁻²kg
3。電気力と重力を等しくします:
* qe =mg
4。請求(q):を解決します
* q =(mg) / e
*Q≈(1.56 x10⁻²kg * 9.8 m/s²)/(1.92 x10⁵N/c)
*Q≈8.01x10⁻⁸c
5。「e」の観点から充電を表現します:
*初等料金、「E」は約1.602 x10×Cです。C。
*計算された料金を基本料金で除算します。
* q /e≈(8.01x10⁻⁸C) /(1.602x10⁻¹⁹C)≈5.00x10¹¹
したがって、オイルドロップの電荷は約5.00 x10¹¹倍の初等電荷「E」です。
重要な注意: 答えは非常に大きく、計算された電荷が正確ではない可能性が高いことを示しています。オイルドロップ実験は通常、いくつかの 'eの順序で料金を扱います。指定された情報(半径、密度、または電界強度)にエラーがある可能性があります。