27 enakih kapljic vode je enakomerno in enakomerno napolnjenih s potencialom V. Potem so združene, da tvorijo večji padec.

27 enakih kapljic vode je enakomerno in enakomerno napolnjenih s potencialom V. Potem so združene, da tvorijo večji padec.
Anonim

Naj izpeljem splošne izraze za ta pogoj.

Naj bo # n # majhne kapljice, vsak z nabojem # q # na njem in polmeru # r #, # V # njegov potencial in pustite, da je obseg vsakega označen z # B #.

Ko te # n # majhne kapljice se združijo, nastane nova večja kapljica.

Naj bo polmer večje kaplje # R #, # Q # bremeni se # V '# njegov potencial in njegov obseg # B '#

Prostornina večjega padca mora biti enaka vsoti prostornin # n # posamezne kapljice.

#implies B '= B + B + B + …… + B #

Obstaja skupno # n # majhne kapljice, zato mora biti vsota volumnov vseh posameznih kapljic # nB #.

#implies B '= nB #

Padec je okrogle oblike. Obseg krogle je podan z # 4 / 3pir ^ 3 # kje # r # je njegov polmer.

#implies 4 / 3piR ^ 3 = n4 / 3pir ^ 3 #

#implies R ^ 3 = nr ^ 3 #

Na obeh straneh jemljemo tretji koren.

#implies R = n ^ (1/3) r #

Tudi naboj večje kapljice mora biti enak vsoti nabojev na posameznih kapljicah.

#implies Q = nq #

Potencial večjega padca lahko podamo z

#V '= (kQ) / R #

#implies V '= (knq) / (n ^ (1/3) r) #

#implies V '= n ^ (1-1 / 3) (kq) / r #

#implies V '= n ^ (2/3) (kq) / r #

Od, # kq / r # predstavlja potencial majhne kapljice, ki smo ga simbolizirali # V #.

Zato, # V '= n ^ (2/3) V #

Sedaj smo našli splošno enačbo za ta primer.

V tem primeru obstajajo #27# enake kapljice.

#implies V '= 27 ^ (2/3) V #

#implies V '= 9V #

To kaže, da je v vašem primeru potencial večjega padca #9# potencial manjšega padca.