Одноименно заряженные металлические сферы отказались отталкиваться

Влияние положительного заряда на металлическую сферу. Изображение Geek3

Физик из Университета королевы Виктории в Веллингтоне, Новая Зеландия, показал, что одноименно заряженные металлические сферы при сближении на достаточно короткое расстояние чаще всего будут притягиваться, а не отталкиваться. Работа ученого принята к публикации в журнале Proceedings of the Royal Society A (на момент написания заметки была недоступна), ее краткое содержание приводит NatureNews.

Отталкивание одноименных зарядов - одно из фундаментальных положений теории электричества еще с середины XVIII века. Новозеландский физик Джон Лекнер (John Lekner ) показал, что когда речь идет о взаимодействии одноименно заряженных металлических сфер, то они ведут себя далеко не всегда так, как предполагает интуиция.

Необычное поведение, по словам физика, объясняется тем, что металлические сферы практически свободно проводят ток, благодаря чему на их поверхности могут образовываться отображенные заряды. Такое происходит, когда одна из сфер (допустим, положительно заряженная) приближаясь к другой сфере, отталкивает ее положительные заряды на противоположную сторону, обнажая пятно отрицательных зарядов. Статья физика посвящена расчетам того, как именно будут вести себя заряды на сферах в разных условиях и какая из сил - притяжения или отталкивания должна в каждом случае возобладать.

Оказывается, что отталкивание является частным случаем взаимодействия заряженных сфер - оно наблюдается, когда заряды на телах одинаковы, - тогда ни один из них не может индуцировать образование значительного отображенного заряда. Точнее говоря, речь идет не о равных зарядах, а их распределении, идентичном тому, которое образовалось бы при их соприкосновении.

Ученый отмечает, что эффект притяжения может наблюдаться только на небольшом расстоянии. Когда размеры сфер малы по сравнению с расстоянием между ними, тела отталкиваются, то есть ведут себя так, как и должны себя вести одноименно заряженные материальные точки.

Лекнер отметил, что физики работают с электричеством уже более двух столетий, поэтому эффекты, подобные описанным, наверняка уже наблюдались и ранее, но не привлекали внимания исследователей. Так, Уильям Сноу Харрис, придумавший молниеотвод для кораблей, писал, что в его опытах с заряженными дисками "отталкивание иногда совершенно исчезало и сменялось притягиванием".

Рейтинг публикации:

15

Комментарии (2) | Распечатать

Добавить новость в: