Существует ли емкость между Землей и Луной, и, если существует достаточная разность потенциалов, может ли произойти ударный разряд?
capacitance
Скайлер
источник
источник
Ответы:
Емкость между двумя пластинами изменяется как:
где - расстояние между пластинами, A - площадь пластин, а e - кулоновская постоянная. e = 8,9 × 10 - 12 Расстояние от Земли до Луны: d = 4 × 10 8 метров. Приблизительная эквивалентная земная поверхность: A = ( 1,28 × 10 4 ) 2 Следовательно, C = 8,9 × 10 - 12 × 1,64 × 10 8.d A е
Числа были усечены до ближайшего третьего места.
источник
Я помню, что в одной из своих колонок в «Электронном дизайне» покойный Боб Пиз показал, как рассчитать эту емкость. Только сейчас я нашел дополнение к первоначальному вкладу: вот оно
Цитата RAPease :
Первоначально опубликовано в «Электронном дизайне» 3 сентября 1996 г.
источник
Я считаю, что ответы
1) Редактировать: см. Другой ответ о Бобе Пизе
2) Нет теоретической причины, почему нет, но есть ряд практических причин:
Требуется колоссальное количество заряда. Википедия утверждает, что напряжение пробоя вакцины составляет 20 МВ / метр. Луна находится в 384 400 000 метров от земли. Это ставит минимальное напряжение в 7 688 000 000 000 000 вольт.
Откуда этот заряд?
«Солнечный ветер» содержит постоянный поток заряженных частиц, движущихся со скоростью. При входе в атмосферу Земли это приводит к Северному сиянию. При встрече с планетой с очень большим ненейтральным зарядом она будет стремиться притягивать противоположные заряды и отталкивать как заряды, постепенно уменьшая суммарный заряд до нуля.
источник
Это просто для расчета емкости любых двух проводников. Положите равные и противоположные величины заряда на каждый проводник, а затем рассчитайте напряжение между ними. По определению C = Q / V.
В случае Земли и Луны расчет затруднен, поскольку заряды распределяются не по идеальным сферам, а по сплюснутым сфероидам. В разумном приближении мы можем предположить, что они являются сферами.
В этом приближении разность электрических потенциалов примерно (примерно до 0,3%) равна разности потенциалов каждого тела на его собственной поверхности. Это немного странно, но поскольку Луна находится очень далеко, электрический потенциал, скажем, Земли на Луне, очень мал по сравнению с электрическим потенциалом самой Луны.
Взаимная емкость довольно мала по сравнению с собственной емкостью Земли и Луны в отдельности. Собственная емкость Земли составляет около 709 микрофарад, а у Луны - около 193 микрофарад. Эффективная емкость пары составляет 1/709 + 1/193 = 1 / Ceq, поэтому Ceq = 152 микрофарад. Опять же, странно, что емкость между Землей и Луной не зависит от радиуса орбиты Луны, но это ответ.
Чтобы решить эту проблему, необходимо, чтобы вы интегрировали электрическое поле между Землей и Луной по любому пути между ними, а затем поделили это напряжение на заряд, который вы использовали для создания поля. Это покажет небольшую зависимость от разделения. В качестве последнего комментария, это хорошая проблема в том, что она показывает, что сами проводники удерживают заряд и запасают энергию в своих соответствующих электрических полях. Емкость должна составлять всю эту энергию.
Обычно взаимная емкость доминирует, как в конденсаторе с параллельными пластинами с небольшим зазором между пластинами. Но емкость конденсатора с параллельными пластинами, где отношение размеров пластин к зазорам очень мало, является просто суммой емкости каждой изолированной пластины!
источник