¿Puede la carga negativa de la Tierra hacer levitar objetos cargados negativamente?

Dado que la superficie de la tierra tiene una carga negativa, ¿podría repeler un cuerpo grande con carga negativa? Un ejemplo es un objeto sobre pilotes que lleva una carga negativa que es más pesada que el aire, tal vez varias toneladas de peso.

Respuestas (1)

Se informa que la fuerza del campo eléctrico cerca de la superficie de la Tierra debido a su carga negativa es de alrededor de 100 V metro .

Este campo debería levantar fácilmente un electrón, ya que la fuerza que actúa sobre un electrón, mi mi = 1.6 × 10 − 19 C × 100 V metro = 1.6 × 10 − 17 norte es órdenes de magnitud mayor que el peso de un electrón metro mi gramo = 9.1 × 10 − 31 k GRAMO × 9.8 metro s mi C 2 = 8.9 × 10 − 31 norte .

Sin embargo, esto no escala favorablemente. A medida que aumenta la de un objeto, su masa crece como un cubo de su dimensión lineal, mientras que su densidad de carga crece como un cuadrado.

Como resultado, para que el campo eléctrico de la Tierra levante un objeto grande, tendría que cargarse a un nivel de voltaje insostenible.

Como ejemplo, podemos considerar una esfera conductora con un diámetro de 1 metro y supongamos que pesa 1 k GRAMO o sobre 10 norte . La carga necesaria para desarrollar 10 norte fuerza en el 100 V metro campo eléctrico, sería q = F mi = 10 norte 100 V metro = 0.1 C .

La capacitancia de tal esfera es 4 π ϵ 0 R ≈ 55 pag F , lo que significa que, si se va a cobrar a 0.1 C , su potencial será V = q C = 0.1 C 55 × 10 − 12 F = 1.8 × 10 9 V = 1.8 GRAMO V , lo que obviamente es poco práctico.

Levantar objetos de "varias toneladas de peso" sería aún menos realista.

"A medida que aumenta la [longitud] de un objeto, su masa crece como un cubo de su dimensión lineal, mientras que su densidad de carga como un cuadrado", ¿podría explicar por qué la densidad de carga solo crece hasta el cuadrado?
@ManudeHanoi Porque la carga en un conductor reside en su superficie y la superficie crece como un cuadrado de la dimensión lineal.
¿Puedo preguntar además por qué la carga de un conductor reside en su superficie en lugar de estar uniformemente distribuida en su masa?
@ManudeHanoi Porque las cargas excesivas se repelen y, por tanto, se alejan unas de otras hasta llegar a la superficie.
pero si fuera así, entonces, una vez en la superficie, debido a que la densidad de carga es mayor, empujarían las cargas hacia el centro, ¿verdad? Así que tiene que haber algo más, ¿no?
@ManudeHanoi ¿Por qué retrocedería? Es un hecho bien establecido que las cargas excesivas se distribuyen sobre la superficie de los conductores. Búscalo en Google y no te quedarán dudas.
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