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

Три мастера и три кварка Три мастера и три кварка

Один из величайших прорывов в физике прошлого столетия

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
Каждая личинка — индивидуальность Каждая личинка — индивидуальность

Эти небольшие червячки красного цвета — объект пристального внимания биологов

Наука и жизнь
Китайское рекламное чудо Китайское рекламное чудо

На какую рекламу тратят рекламный бюджет компании на российском рынке

Ведомости
Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
Мертвые дети, неравенство и травмы Мертвые дети, неравенство и травмы

Настоящий мир вымышленного Питера Пэна

Weekend
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
«Двойка» за хорошее поведение «Двойка» за хорошее поведение

BMW M2 Gran Coupe: баварское купе, которое на самом деле седан

Автопилот
Обитатели пояса Койпера Обитатели пояса Койпера

Какие ещё небесные тела оказались в далёком поясе Койпера?

Наука и жизнь
Очень странные дела Очень странные дела

Какие бьюти-тренды из соцсетей искренне настораживают косметологов

Лиза
Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Как пытались получить доказательства в пользу населённости соседних планет

Наука и жизнь
Звезды манящие Звезды манящие

Ослепительная вспышка, которой уже некого слепить, миг неуловимый

Знание – сила
Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум Недоросли, скотинины, бригадиры и Стародум

И спустя 200 лет пьесы Дениса Фонвизина остаются интересны и востребованы

Знание – сила
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Вновь о темной материи Вновь о темной материи

Проблема темной материи всерьез привлекает ученых

Знание – сила
Бессвязные дороги Бессвязные дороги

Как обеспечить автодороги сотовой связью без переплат

Ведомости
Весна в облигациях Весна в облигациях

Бизнес не намерен снижать программы по капитальным инвестициям

Ведомости
Сарацинка, воительница, христианка Сарацинка, воительница, христианка

В эпоху джахилийи у разных племен бедуинов положение женщин различалось

Знание – сила
Зажигая маяки Зажигая маяки

Зимнее бездорожье длиной в 2 недели: что манит участников «Экспедиции-Трофи»?

Отдых в России
Зарплатно-гендерный вопрос Зарплатно-гендерный вопрос

Удовлетворенность размером зарплаты среди мужчин и женщин практически сравнялась

Ведомости
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Новости науки Новости науки

Обнаруженная в ранней Вселенной грандиозная галактика и другие новости науки

Знание – сила
Липецкий Клондайк Липецкий Клондайк

В Липецкой области создают уникальный кластер для любителей экстрима

Отдых в России
Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса Физика в поисках ответа на разгадку бытия: от Эйнштейна до Хокинга и Лоуренса Краусса

Почему существует Вселенная? Почему существует мир, почему в нем есть мы?

Знание – сила
Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
В одной упряжке В одной упряжке

Нарты и собаки: как романтика каюров стала частью туризма

Отдых в России
Керосиновая история Керосиновая история

Жизнь в послевоенном социализме делится на «время керосина» и «время газа»

Знание – сила
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
«Галилея археологов» «Галилея археологов»

Археологи давно борются с искушением перекопать поглубже всю Святую Землю

Знание – сила
Открыть в приложении