Номер 258, страница 46 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо использовать принцип квантования (дискретности) электрического заряда. Этот принцип гласит, что заряд любого тела $\text{q}$ должен быть кратен элементарному электрическому заряду $\text{e}$, то есть $q = n \cdot e$, где $\text{n}$ — обязательно целое число, а $\text{e}$ — это модуль заряда электрона, $e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Следовательно, чтобы проверить, можно ли сообщить телу тот или иной заряд, нужно разделить величину этого заряда на элементарный заряд. Если в результате получится целое число, то такой заряд возможен.

$q_1 = 1,6 \cdot 10^{-20}$ Кл
$q_2 = 4 \cdot 10^{-19}$ Кл
$q_3 = 8 \cdot 10^{-18}$ Кл
$e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (элементарный заряд)

Определить, возможно ли экспериментально сообщить телу заряды $q_1, q_2, q_3$.

Для каждого заряда $\text{q}$ вычислим соответствующее число элементарных зарядов $\text{n}$ по формуле $n = \frac{q}{e}$.

Для заряда $q_1 = 1,6 \cdot 10^{-20}$ Кл

Рассчитаем число $n_1$:
$n_1 = \frac{q_1}{e} = \frac{1,6 \cdot 10^{-20} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 10^{-1} = 0,1$.
Полученное число $n_1 = 0,1$ не является целым. Кроме того, заряд $q_1$ меньше элементарного заряда $\text{e}$, который является наименьшей неделимой порцией заряда в природе. Поэтому сообщить телу такой заряд нельзя.

Ответ: нельзя, так как этот заряд не кратен элементарному заряду $\text{e}$ (и даже меньше него).

Для заряда $q_2 = 4 \cdot 10^{-19}$ Кл

Рассчитаем число $n_2$:
$n_2 = \frac{q_2}{e} = \frac{4 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{4}{1,6} = 2,5$.
Полученное число $n_2 = 2,5$ не является целым, поэтому сообщить телу такой заряд нельзя.

Ответ: нельзя, так как этот заряд не кратен элементарному заряду $\text{e}$.

Для заряда $q_3 = 8 \cdot 10^{-18}$ Кл

Рассчитаем число $n_3$:
$n_3 = \frac{q_3}{e} = \frac{8 \cdot 10^{-18} \text{ Кл}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{8}{1,6} \cdot 10^{-18 - (-19)} = 5 \cdot 10^1 = 50$.
Полученное число $n_3 = 50$ является целым. Это означает, что такой заряд может быть создан, например, удалением 50 электронов с нейтрального тела.

Ответ: можно, так как этот заряд кратен элементарному ($q_3 = 50e$).