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

Мои инопланетяне! Мои инопланетяне!

Если они прилетели, природа сделала уверенный поворот к приходу весны

Наука и жизнь
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
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
Патриотизм «подлинный» и «показной» Патриотизм «подлинный» и «показной»

Некогда мы гордились тем, что считали себя самой читающей страной

Дилетант
Премия за самый короткий импульс света Премия за самый короткий импульс света

Как электроны связаны с современной наукой?

Наука и жизнь
Эрдоган зажат между интересами США и Британии Эрдоган зажат между интересами США и Британии

Политический кризис в Турции может серьезно встряхнуть государство и регион

Монокль
Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
«Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю» «Я женюсь на Гале каждый момент, когда на нее смотрю»

Галина Вишневская и Мстислав Ростропович. Две выдающиеся личности

OK!
Малопонятный государственный муж Малопонятный государственный муж

Портреты изображают Победоносцева человеком сухим и строгим, без тени улыбки

Дилетант
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Все хотят убить писателя Все хотят убить писателя

С жизнью Юрия Домбровского связано множество мифов...

Дилетант
В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
«Ангел Божий на землю спустился...» «Ангел Божий на землю спустился...»

Ирэн Юсупова — легенда своего времени, которую считали чуть ли не нимфой

Караван историй
Такая красивая Такая красивая

Георгий Кардава ищет вдохновение на улицах и находит в женских лицах

Новый очаг
Как России преодолеть магнитную аномалию Как России преодолеть магнитную аномалию

Редкоземельные магниты играют ключевую роль в производстве высоких технологий

Монокль
«Если нет хорошего города, построй его!» «Если нет хорошего города, построй его!»

Предприниматель Владимир Седов уже десять лет строит новый город — Доброград

Монокль
Обзор ГАЗ «Соболь»: размеры, характеристики, модельный ряд Обзор ГАЗ «Соболь»: размеры, характеристики, модельный ряд

Все про ГАЗ «Соболь»: характеристики, сколько стоит, модификации

РБК
«Человек — это богатство, главное, что есть на Земле» «Человек — это богатство, главное, что есть на Земле»

Алла Сигалова — о любви и коварстве, добре и зле, цинизме и совести

OK!
Осторожно, опасные продукты: что можно, а что нельзя класть в кошачью миску Осторожно, опасные продукты: что можно, а что нельзя класть в кошачью миску

Какие продукты нужны кошкам и почему лакомства стоит строго дозировать

СНОБ
Тропики в ванной Тропики в ванной

Мечтали когда-нибудь о ванной комнате, утопающей в зелени?

Новый очаг
Дворянская честь и закон. Отрывок из книги «Когда велит совесть» Дворянская честь и закон. Отрывок из книги «Когда велит совесть»

Что предшествовало судебной реформе 1864 года

СНОБ
На всякий случай На всякий случай

Как работает система страхования в спорте

Ведомости
Ноутбук: локализация в разрезе Ноутбук: локализация в разрезе

Как производится «глубоко российская» компьютерная техника

Монокль
Маршрут перестроен Маршрут перестроен

Почему мы застреваем в одном стиле и как это исправить

Добрые советы
Судный день Судный день

Вызвали в суд в качестве присяжной? Осторожнее, это могут быть мошенники

Лиза
«Везёт тому, кто везёт» «Везёт тому, кто везёт»

Мила Ершова о том, как важно ждать свои роли и быть избирательной

OK!
Школа без дураков Школа без дураков

Какой должна быть работа над ошибками и можно ли исправить систему образования?

Монокль
Ферментируй это! Ферментируй это!

Ферментированные продукты: зачем они нам и как их готовить?

Новый очаг
Жан-Мишель Баския: гений улиц и арт-рынка Жан-Мишель Баския: гений улиц и арт-рынка

Как мальчик из Бруклина стал художником, чьи картины стоят миллионы долларов?

СНОБ
Архитектура впечатлений. Отрывок из книги Архитектура впечатлений. Отрывок из книги

Отрывок из книги-путеводителя по миру музейного искусства

СНОБ
Открыть в приложении