Chọn chiều dương hướng từ trên xuống dưới.
Ta có thể tích của quả cầu là \(V = \dfrac{4}{3}\pi {R^3}\).
Trọng lượng của quả cầu \(P = \dfrac{4}{3}\pi {\rho _d}g{R^3}\).
Lực đẩy Ac-si-met tác dụng lên quả cầu: \({F_A} = - \dfrac{4}{3}\pi {\rho _{kk}}g{R^3}\).
Lực điện phải hướng từ dưới lên trên, trong khi đó vectơ cường độ điện trường lại hướng từ trên xuống dưới ; do đó, điện tích của quầ cầu phải là điện tích âm.
\(F_đ = qE\) với \( E > 0 \) và \(q < 0.\)
Điều kiện cân bằng :\( P + F_A +F_đ= 0\)
Ta suy ra: \(\dfrac{4}{3}\pi {\rho _d}g{R^3} - \dfrac{4}{3}\pi {\rho _{kk}}g{R^3} + qE = 0\)
Do đó:
\(q = {\dfrac{4\pi gR^3}{3E}}({\rho _{kk}} - {\rho _d})\).
