На шовковій нитці в повітрі висить металева кулька, заряд якої 20 нКл, а маса 2 г. Під нею на відстані 6 мм розташували таку саму кульку, але із зарядом -4 нКл. Яка сила натягу нитки? Який заряд повинна мати друга кулька, щоб зникла вага першої кульки?

Дано:

$q_1=20*10^{-9}$ Кл

$q_2=-4*10^{-9}$ кЛ

$m_1=0,002$ кг

$m_2=0,002$ кг

$R=0,006$ м

Знайти: $T,\;q_3$

$T=m_1g+F$          (1)

$F=|\frac{q_1q_2}{4\pi\varepsilon_0R^2}|$        (2)

$T=m_1g+|\frac{q_1q_2}{4\pi\varepsilon_0R^2}|$         (3)

$T=0,002*9,81+|\frac{20*10^{-9}*(-4)*10^{-9}}{4*3,14*8,85*10^{-12}*0,006^2}|$      (4)

$T\approx 0,04$ H

$m_1g=\frac{q_1q_3}{4\pi\varepsilon_0R^2}$      (5)

$q_3=\frac{4\pi\varepsilon_0R^2m_1g}{q_1}$         (6)

$q_3=\frac{4*3,14*8,85*10^{-12}*0,006^2*0,002*9,81}{20*10^{-9}}\approx 3,9*10^{-9}$  Кл