Металлический куб, ребро которого 5 см, заряжен отрицательно и имеет объемную плотность заряда 0,1 Кл/м2. Сколько избыточных электронов содержится на его поверхности?

1.

Схема, эквивалентная описанной цепи, приведена в приложении 1.

Проанализировав данную схему, нетрудно заметить, что в ней только два узла. В связи с этим, наиболее рациональным методом решения представляется метод двух узлов, являющийся частным случаем метода узловых потенциалов.

Напряжение между точками A и B может быть определено по формуле:

В

Тогда токи:

Знак минус указывает на то, что в действительности ток течет в направлении, противоположном указанному стрелкой на схеме.

2.

Схема, эквивалентная описанной цепи, приведена в приложении 2.

Ток может быть найдем по закону Ома:

Тогда напряжение на внешней цепи:

U = I*R = 0,5*5 = 2,5 В

Напряжения на зажимах элементов (учитывая падение напряжения на внутреннем сопротивлении):

U1 = E1-I*r1 = 1,7-0,5*0,8 = 1,3 В

U2 = E2-I*r2 = 1,4-0,5*0,4 = 1,2 В

температура воды -10 С , т.е. охлаждать ее не надо

при кристаллизации идет выделение тепла Q1 и  образование льда m1

поглощая тепло Q2 =Q1 вода и лед будут нагреваться , но не более 0 С

при наступлении теплового равновесия воды останется Мв=(1000 -Мл ) г = (1-Мл) кг

Q1=λMл    (1)

Q2=СвМв(0-Т0)+СлМл(0-Т0)  (2)

подставим, посчитаем Q2 =Q1

λMл=Св(1-Мл)(0-[-10])+СлМл(0-[-10])

Мл=0.1194072385294956=119.4 г

преобразуем формулы  (1) и (2)

при условии Мл=Мв= 1 кг

Q1=λ*1кг

Q2=Св*  (1-1) кг(0-Т0)+Сл* 1 кг(0-Т0)

Т0= -52.46422893481717=-52.5 С