Почему «одноимённые» заряды притягиваются и сколько радона в атмосфере?

Наука и жизньНаука

Рефераты

Подготовил Леонид Ашкинази.

Нюансы закона Кулона

Разноимённые заряды притягиваются, одноимённые отталкиваются. Закон Кулона гласит: сила взаимодействия заряженных тел пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Но это для «материальных точек», когда размер тел много меньше расстояния между ними. Иначе возникает вопрос — как именно распределён заряд по объёму тела? Причём в проводнике заряды, то есть электроны проводимости, могут перемещаться. Они перемещаются, располагаясь так, чтобы поле в проводнике стало равным нулю. Возьмём незаряженную проводящую сферу, имеющую суммарный заряд ионов и электронов равный нулю, и поднесём к ней точечный, например, отрицательный заряд. На стороне сферы, обращённой к заряду, появится положительный заряд (электронов меньше, чем ионов), а на обратной стороне — отрицательный. Противоположный заряд на сфере окажется ближе к точечному, чем одноимённый, и «незаряженная» сфера станет притягиваться к поднесённому заряду. Более того, если сферу изначально слегка зарядить отрицательно, то, хотя формально должно быть отталкивание тел, оно не справится с подобным притяжением, и получится парадокс — «одноимённые» заряды притягиваются.

А если проводящее тело цилиндр или конус? Это и само по себе интересно, и на практике такие ситуации встречаются. Исследователи из МГУ и ИРЭ РАН провели расчёты, и оказалось, что при приближении точечного заряда к изначально незаряженному тонкостенному цилиндру по его оси сначала возникает притяжение, как со сферой, а на меньших расстояниях — отталкивание. Максимум силы отталкивания имеет место, когда заряд находится примерно на срезе цилиндра. Похожая картина для конуса и цилиндрического сегмента, и равновесие заряда в глубине цилиндра неустойчиво.

А форма зависимости энергии взаимодействия от расстояния наводит на мысль о возможности колебаний заряда.

Савин В. П., Кокшаров Ю. А. Некоторые особенности электростатики незаряженных тонкостенных проводников цилиндрической и конической формы. Известия РАН. Серия физическая, 2023, № 11, с. 1667.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие) За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие)

Задачи, которые стояли перед «Луной-25», никуда не делись. Их придётся решать

Наука и жизнь
Одежда и надежды Одежда и надежды

Красивые книги о моде

Weekend
Две классические ошибки садоводов Две классические ошибки садоводов

Что мы сплошь и рядом видим в саду? А видим мы… джунгли

Наука и жизнь
Дмитрий Ливанов: Не всегда частный вуз плохой, а государственный – хороший Дмитрий Ливанов: Не всегда частный вуз плохой, а государственный – хороший

Ректор МФТИ – о новых запросах работодателей к инженерам и IT-специалистам

Ведомости
Бескишечные морские черви, нефть, газ и жизнь на других планетах Бескишечные морские черви, нефть, газ и жизнь на других планетах

За чей счет существуют классические погонофоры?

Наука и жизнь
Цифровой «наставник»: почему бизнесу выгоднее обучать, а не увольнять сотрудников Цифровой «наставник»: почему бизнесу выгоднее обучать, а не увольнять сотрудников

Переквалификация превращается в главный инструмент устойчивости компаний

Forbes
Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
От «коробочек» — к нелинейной архитектуре От «коробочек» — к нелинейной архитектуре

Как может выглядеть архитектура XXI века?

Монокль
Обитатели пояса Койпера Обитатели пояса Койпера

Какие ещё небесные тела оказались в далёком поясе Койпера?

Наука и жизнь
Жизнь без гаджетов Жизнь без гаджетов

Как прекратить сидеть в телефоне: 9 шагов к цифровой свободе

Лиза
Уродливая Вселенная Уродливая Вселенная

Как концепция «прекрасного мироздания» вредит науке

Вокруг света
Гений, садовник и киноман: 10 эпизодов из биографии Кодзимы Гений, садовник и киноман: 10 эпизодов из биографии Кодзимы

Что вы знаете о Хидео Кодзиме?

Правила жизни
К успеху шел К успеху шел

10 лиц художника Ильи Машкова

Weekend
Отключили мобильный интернет: новая реальность российского цифрового пространства Отключили мобильный интернет: новая реальность российского цифрового пространства

Кто страдает от отключений интернета и как бизнесу адаптироваться к этому

Inc.
Как перевезти собаку на мотоцикле и квадрицикле: 4 важных совета от кинолога Как перевезти собаку на мотоцикле и квадрицикле: 4 важных совета от кинолога

Как безопасно перевозить собаку на мотоцикле?

ТехИнсайдер
Что такое камера на полосу и что она фиксирует Что такое камера на полосу и что она фиксирует

О чем фраза «Впереди камера на полосу» из автомобильных навигаторов?

РБК
Огненный гигант: какой вулкан самый большой в мире Огненный гигант: какой вулкан самый большой в мире

Какой вулкан считается самым высоким, самым большим, самым опасным, самым-самым?

ТехИнсайдер
Ни жарко, ни холодно и компактно: как выбрать идеальный спальный мешок для похода Ни жарко, ни холодно и компактно: как выбрать идеальный спальный мешок для похода

Гайд, который поможет выбрать идеальный спальный мешок

ТехИнсайдер
Нежные минималисты и футболистка-футуристка Нежные минималисты и футболистка-футуристка

Как современные музыканты и композиторы ломают жанровые барьеры за кадром

Weekend
Молодой Цезарь Молодой Цезарь

Карьера Цезаря могла бы оборваться, едва начавшись, равно как и его жизнь...

Знание – сила
В полный голос В полный голос

Что же сообщает о нас голос и как жить в согласии с ним?

Psychologies
«Продажи, превышающие ожидания, тоже могут стать проблемой»: 3 ошибки книжного продюсерского центра «Продажи, превышающие ожидания, тоже могут стать проблемой»: 3 ошибки книжного продюсерского центра

Опыт и ошибки книжного продюсерского агентства и издательства

Inc.
Анафилаксию при пищевой аллергии у мышей объяснили наследственностью Анафилаксию при пищевой аллергии у мышей объяснили наследственностью

Ученые разобрались в природе анафилактического шока при пищевой аллергии

N+1
Ученые объяснили, как идеи становятся вирусными, и почему все знают про «рыбов» Ученые объяснили, как идеи становятся вирусными, и почему все знают про «рыбов»

Почему одни идеи становятся вирусными, а другие просто исчезают?

ТехИнсайдер
Обратная сторона Обратная сторона

Каковы скрытые риски косметических процедур?

Лиза
Искусственные «лепестки» левитируют только за счет солнечного тепла Искусственные «лепестки» левитируют только за счет солнечного тепла

Как работает устройство, способное левитировать в мезосфере

ТехИнсайдер
Рассказ солдата Рассказ солдата

Воспоминания Георгия Немчинова о войне на передовой

Знание – сила
Расписки при ДТП: как пишутся и какими бывают Расписки при ДТП: как пишутся и какими бывают

Как пишется расписка при ДТП и когда этого делать не стоит

РБК
Правда ли, что собаки больше подходят экстравертам? Все не так очевидно Правда ли, что собаки больше подходят экстравертам? Все не так очевидно

Откуда пошел стереотип, что экстравертам нужны собаки и так ли это?

ТехИнсайдер
Древнерусские амазонки: как воительницы описывались в былинах и преданиях Древнерусские амазонки: как воительницы описывались в былинах и преданиях

Что фольклористам известно русских воительницах и как они изменились со временем

Forbes
Открыть в приложении