Антикулоновские камни

Антикулоновские камни

Тела с противоположными электрическими зарядами притягиваются друг к другу — эта истина, известная как закон Кулона, остается незыблемой вот уже более двух веков.

Однако Уильям Ристенпарт из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружил исключение из этого правила: в его экспериментах разноименно заряженные капли воды в масляной сфере яростно отталкивались друг от друга. Три года ушло у Ристенпарта и его коллег на то, чтобы разобраться в механизме этого парадоксального феномена.

Оказалось, что в основе его лежат эффекты поверхностного натяжения. Первоначально крохотные водяные шарики действительно притягиваются друг к другу. На их обращенных друг к другу поверхностях образуются выпячивания — так называемые конусы Тейлора. Если заряд капель очень велик, конусы получаются длинными и тонким, на ничтожный момент их концы соединяются в мостик, по которому происходит мгновенное перетекание зарядов.

Когда оно завершается и капли уже не притягиваются электричеством, силы поверхностного натяжения разрывают мостик и, стремясь втянуть обратно хоботки-конусы, с силой отбрасывают капли друг от друга. При малом заряде конусы получаются короткими и широкими, и силам натяжения оказывается выгоднее слить две соединенные мостиком капли в одну.

Закон Кулона остался неопровергнутым, зато Ристенпарту удалось открыть интересный эффект. Возможно, именно им объясняется ограниченная эффективность электростатической очистки сырой нефти от воды.

Автор

Запись опубликована 19 Февраль 2011 в разделе Новости