Можем ли мы непреднамеренно вызвать положительный или отрицательный заряд на всей планете?

Вписывается в категорию планетарной передачи энергии... по какой-либо причине и с использованием любых средств одна планета используется для производства огромного количества энергии, в конечном счете, в виде электричества. Эта сила передается другому планетарному телу и потребляется.

Если это произошло в больших масштабах в течение значительного периода времени... Два вопроса:

а) Возможно ли, чтобы планетарное тело приобрело достаточно чистого заряда, чтобы начать влиять на жизнь на этой планете? (либо положительное из-за массового экспорта электронов, либо отрицательное из-за массового импорта электронов). Если да, то какое влияние это может оказать на жизнь на этой планете?

б) Если передача была между Землей и ее Луной, возможно ли, чтобы передача электронов с Земли на Луну была достаточной, чтобы начать воздействовать на орбиту луны (я бы предположил большее притяжение между Землей и Луной). ... может ли заряд быть достаточно большим, чтобы они столкнулись?

и бонус

c) Возможно ли появление положительно заряженного (или отрицательно) планетарного тела естественного происхождения?

г) Какие-либо другие последствия массовой передачи власти с одной планеты на другую?

При необходимости будет расширяться дальше ... предположим промышленное использование передачи энергии, более чем в 10 раз превышающее текущее использование на Земле в день и больше, если необходимо.

Ответы (1)

Есть некоторые проблемы с формулировкой вашего вопроса. Можем ли мы наводить заряды на вещи? Да. Электроны чего-то, однако, должны куда-то деться , а это значит, что планета с зарядом потребует удаления этих электронов.

Затем возникает проблема кулоновских сил; сила притяжения между положительным и отрицательным зарядами. Кулоновские силы намного сильнее гравитации. Это легко сделать, взглянув на уравнения притяжения для зарядов .

Ф знак равно к е д 1 д 2 р 2
и массы :
Ф знак равно г м 1 м 2 р 2
(Это скалярные уравнения, но векторные версии не слишком отличаются и не оказывают существенного влияния на обсуждение здесь.) Если мы посмотрим на некоторые протоны на расстоянии 1 м, значения каждой из этих сил равны 2 * 10 28 Н для электрической силы и 1,87 * 10 64 Н для гравитационного. (Для электронов это гравитационная сила 5,54 * 10 71 Н и 2.3 * 10 28 Н для кулоновской силы на 1 м.)

Надеюсь, вы видите здесь проблемы. Сила гравитации просто слишком слаба, чтобы удерживать вещи, которые электромагнитная сила хочет разорвать на части. Из-за этого планету из плазмы не соберешь.

Существует также проблема измерения заряда. Мы всегда измеряем заряд в соответствии с базовым уровнем заряда, обычно это уровень земли. Если бы у нас была сеть проводов, охватывающая Солнечную систему, возможно, мы бы увидели поток электронов с одной планеты на другую. Однако я нахожу это маловероятным, потому что любое несоответствие во вселенной попытается быстро исправить себя с помощью кулоновских сил.

Кроме того, электрические токи, которые мы переносим по линиям электропередач, толкают электроны вперед и назад в переменном токе . Современные электростанции не упаковывают электроны и не перемещают их куда-то для питания наших устройств. Даже в ситуациях постоянного тока электроны, которые движутся в цепях, заменяются электронами, находящимися непосредственно за ними. Самое близкое, что вы получите, это конденсатор, и они довольно быстро разряжаются.

Теперь к вашим вопросам, непосредственно.

Можем ли мы зарядить планету?

Да. Теоретически мы можем удалить электроны из планетарных тел. Нет, это не практично. Вам нужно собрать свои электроны, забрать их с планеты и поместить на что-то, что будет удерживать их там. Удерживать электроны на чем-то одном сложно. Если вы получите достаточно большое ведро электронов (нет, вы не можете поместить их в ведро, как яблоки), они преодолеют сопротивление вашего ведра и вернутся туда, где они были.

Помешать другим электронам во Вселенной занять их место сложнее. Как вы собираетесь предотвратить попадание космической пыли на вашу планету и сгладить электрический заряд? Даже что-то вроде солнечного ветра помешает вашим планам, внедрив ионы противоположного заряда. Скажем, вы удаляете некоторую часть электронов планеты, но добавляется больше материи из-за столкновений с предметами в космосе. Конечно, вы теряете электроны, но вы можете получить больше электронов, чем сможете унести. Это приведет к тому, что вы отправите много электронов, но ваши отправленные электроны будут составлять постоянно уменьшающийся процент от общего количества электронов.

Если вы удалите достаточное количество электронов с планеты, химия будет крайне недовольна , и вы увидите, как соединения разрушаются. Это связано с тем, что вам нужны электроны для образования химических связей. Когда электронов не хватает, ожидайте, что все растворится в очень кислой (согласно Льюису ) каше.

Как насчет заряженной системы Земля/Луна?

Если электроны с Земли окажутся на Луне таким образом, что Луна будет иметь заряд, противоположный земному, их орбиты изменятся. Выше мы установили, что ЭМ сила намного, намного сильнее гравитации на тех же расстояниях. Разница в заряде заставит заряженные частицы на Земле и на Луне двигаться навстречу друг другу. Если эти частицы достаточно прочно прикреплены к любому из этих тел, они будут нести тело с собой.

Можно ли зарядить планетарное тело?

Теоретически да, могут быть ситуации, когда планетарное тело имеет чистый заряд. Эта ситуация может длиться недолго в космическом масштабе из-за притяжения заряженных частиц к частицам с разным зарядом. Возможно, что-то испускает большой поток сверхэлектроотрицательных частиц, и они отрывают электроны от планеты. Это не может быть обычный солнечный ветер, так как он состоит как из положительных, так и из отрицательных ионов. (Ионы противоположного заряда могут нейтрализовать ваше заряженное планетарное тело, что приведет к заряженному солнечному ветру или странным топографическим изменениям ветра.)

Возможно, существует суммарный заряд Вселенной в целом, может быть, из-за чрезмерного производства частиц определенного заряда. Мы бы не заметили, конечно, если бы что-то не отклонялось от этого. Это потому, что мы не измеряем, сколько протонов и электронов содержится в предмете, когда мы измеряем заряд, мы только измеряем, сколько их больше или меньше по отношению к чему-то другому.

Передача силы?

Вы имеете в виду передачу энергии? Сила - это не энергия . На самом деле, он должен передавать электроны . В любом случае, если вы зарядите планету, как гигантский генератор Ван де Граафа , вы обнаружите, что все, что входит в контакт с этой планетой, попытается войти в электростатическое равновесие; то есть он будет передавать заряд между новым объектом и самим собой до тех пор, пока они оба не будут иметь одинаковый общий заряд. Это делает много молнии.

Вы также можете получить эффект, при котором объекты с одинаковым зарядом (например, от солнечного ветра) будут отталкиваться планетой, в то время как она будет «всасывать» объекты с противоположным зарядом. Это было бы довольно запутанно, пока вы не осознаете заряд планеты.

Разве любое небольшое количество накопленного заряда не рассеется солнечным ветром? В любом случае заряженные объекты обычно не остаются заряженными, поскольку (например) положительно заряженная планета будет притягивать больше отрицательных ионов, нейтрализуя ее заряд.
@ 2012rcampion Я не знаю о солнечном ветре, но это один из общепринятых способов подавить электростатический разряд на чувствительных участках: обдуть пучок ионов сверху, и подобные заряды притянутся.
@CortAmmon Да, я только что узнал об этом на тренинге по ОУР на работе в этом месяце =)
@ 2012rcampion Я полагал, что это было сказано в ответе. Думаю, я отредактирую его и сделаю более понятным.
Для вашего примера с Землей/Луной это означает, что зарядам будет легче избежать гравитации. Если тело имеет избыток одного и того же заряда, единственное, что удерживает заряженные частицы, — это гравитация. То же самое касается зарядки одной планеты: вы можете зарядить только столько, сколько отталкивающая сила преодолеет гравитацию и заряды уйдут в космос.