Для начала, запишем дано:
\[E = 1.3 \cdot 10^5 \,\text{Н/Кл}\]
\[m = 2 \cdot 10^{-9} \,\text{кг}\]
Найти:
\[q - ?\]
\[N - ?\]
Решение:
1. Запишем условие равновесия капельки: сила тяжести, действующая на капельку, должна быть равна по модулю и противоположна по направлению электрической силе:
\[mg = qE\]
Выразим отсюда заряд капельки:
\[q = \frac{mg}{E}\]
Подставим значения и вычислим:
\[q = \frac{2 \cdot 10^{-9} \,\text{кг} \cdot 9.8 \,\text{м/с}^2}{1.3 \cdot 10^5 \,\text{Н/Кл}} \approx 1.51 \cdot 10^{-13} \,\text{Кл}\]
2. Теперь найдем число избыточных электронов. Заряд одного электрона равен \[e = 1.6 \cdot 10^{-19} \,\text{Кл}\]. Общий заряд капельки складывается из зарядов избыточных электронов, то есть:
\[q = Ne\]
Выразим отсюда число электронов:
\[N = \frac{q}{e}\]
Подставим значения и вычислим:
\[N = \frac{1.51 \cdot 10^{-13} \,\text{Кл}}{1.6 \cdot 10^{-19} \,\text{Кл}} \approx 9.44 \cdot 10^5\]
Ответ: Заряд капельки равен \[1.51 \cdot 10^{-13} \,\text{Кл}\], число избыточных электронов примерно равно 944000.