Взаимная электрическая ёмкость физических тел Опции

[RudnikV]

Спасибо Андрею Николаевичу, он подсказал мне тему для следующего сообщения.
Несколько лет назад, когда меня ещё не шуранули с dxdy за неуместные вопросы и найденные ошибки в учебнике Калашникова в главе по униполярной индукции, я задавал вполне корректный вопрос: где размещается лишний зарядовый электрон на заряженной поверхности.
Так даже Мунин предпочёл не заметить этот вопрос. Вообще-то в учебниках бытует мнение , что заряды располагаются в первом и втором поверхностных слоях. К этому располагают и соответствующие рисунки конденсаторов, когда заряды примыкают вплотную друг к другу. Я решил проверить это утверждение и произвёл простейшие вычисления.
Берём формулу для конденсатора, в том числе плоского.
C=q/u=e0eS/d где е=8,85’10-12 ф/м , а d примерно 0,1’ 10-3 м.
Но для наших вычислений *C ,q,u и даже d* берём для ясности равными единице. 1Фарад, 1 Кулон , 1 вольт, 1 метр.
Первым делом находим площадь обкладки этого гипотетического конденсатора, в котором один Кулон повышает напряжение всего лишь на один Вольт. Вообще, если принять расстояние между обкладками тоже равным одному метру, то требуемая площадь обкладок количественно будет обратна эпсилон нулевому. обкладки.
S=Cd/eo=1,24’ 1011 м2

Но так как в реальном конденсаторе расстояние между обкладками примем за одну десятую миллиметра, то вышеупомянутое количество площади следует уменьшить на десять тысяч. То есть до 12,4 106 м2. То есть больше 12 миллионов длины метровой ширины ленты. Почти сорок расстояний до Луны.
Поскольку в одном Кулоне насчитывается 6,25 1018 электронов, то подсчитываем удельную площадь , приходящуюся на один электрон заряда.
S0=12,4’ 106/6,25’ 1018 =1,9’ 10-12 м2 или 1,9’ 10-6 мм2, или 1,9 мкм2.
Лучше и нагляднее представить эту мизерную площадку в нанометрах квадратных, умножив на миллион.
1,9 мкм2=1900000 нм2. Напомним, что диаметр атома алюминия равен примерно 250 пикометров. Поэтому на квадратном нанометре может расположиться до 4х атомов алюминиевой обкладки.
Итак, главное, ради чего был произведён этот подсчёт. На найденной нами площадке может расположиться 4 1900000= 7600000 атомов алюминия.
И всего лишь один лишний электрон повышает напряжение обкладки на один вольт. Один электрон на квадрат из 2600 на 2600 атомов !
Для повышения напряжения на тысячу вольт хватит одного электрона на 760 атомов, то есть, квадратик из 27 на 27 атомов алюминия.
Правда, следует напомнить, что расчёты произведены для конденсатора с толщиной обкладки в 0,1 мм. Для открытой поверхности это будет отличаться.
Зря Андрей Николаевич буром прёт на Рустота. У Рустота глаз-ватерпас. Он провёл расчёской по сухим волосам, сверкнули искорки. Рустот сразу определил, что потенциал в тысячу вольт. А Андрей Николаевич так может?
И только в высоковольтных установках типа генератора Ван де Граафа может наблюдаться сгущение до одного электрона на каждый атом поверхности.
РВС. К этому неплохо было бы добавить напряжение , существующее в атоме между протоном и электроном. Где-то я встречал эти данные.