¿Cómo puede un cuerpo cargado ejercer una fuerza sobre un cuerpo sin carga, debido a la polarización?

La distribución de carga dentro de un átomo o molécula es una fiesta móvil para cualquier carga en su proximidad.

Cualquier molécula polar cerca de un átomo o molécula no cargada puede polarizarlo debido a la naturaleza móvil de la carga dentro de él.

La distribución aleatoria de la carga de electrones dentro de un átomo o molécula neutral da como resultado dipolos momentáneos, por lo que siempre existe la posibilidad de que una carga parcial esté cerca de cualquier átomo o molécula.

Cuando un objeto cargado se acerca a un objeto no cargado y eléctricamente conductor, como una pieza de metal, la fuerza de la carga cercana debido a la ley de Coulomb provoca una separación de estas cargas internas. Por ejemplo, si se acerca una carga positiva al objeto, los electrones en el metal serán atraídos hacia él y se moverán hacia el lado del objeto que está frente a él. Cuando los electrones se mueven fuera de un área, dejan una carga positiva desequilibrada debido a los núcleos. Esto da como resultado una región de carga negativa en el objeto más cercano a la carga externa, y una región de carga positiva en la parte alejada de él. Estos se llaman cargas inducidas . Si la carga externa es negativa, la polaridad de las regiones cargadas se invertirá. Inducción electrostática – Wikipedia

Cada cuerpo está cargado con suficiente carga para hacer un faraday por mol, o 10,000 C / g. Por lo tanto, un cuerpo cargado, pasando un cuerpo sin carga, podría desplazar una medida de carga. (Esta es la corriente de desplazamiento, igual al vector de ‘desplazamiento’ reducido D), y este puede ser un vector al que se podría aplicar el par. T = F × L = D × K.

“Sin carga” no significa “sin cargos”, significa una cantidad igual de carga positiva y negativa, normalmente lo suficientemente cerca como para cancelarse entre sí de manera efectiva. Sin embargo, en presencia de un cuerpo cargado, un tipo de carga se tira hacia el cuerpo y el otro tipo de carga se aleja de él. La fuerza de atracción en la carga más cercana es mayor que la fuerza de repulsión en la carga más distante.

Algo que mucha gente no sabe es que se requiere un gradiente de campo para que la fuerza lateral se transmita a un dipolo. Estaba trabajando en el orificio del imán de 7 Tesla MRI cuando un pequeño destornillador fue sacado del bolsillo de mi camisa y aspirado por el imán. Cuando lo alcancé, descubrí que era fácil moverlo allí como quisiera, pero cuando traté de sacarlo, necesité algo así como 50 libras de fuerza solo para extraer un destornillador pequeño del gradiente de campo como Me acerqué a la entrada del agujero, donde el campo ya no es uniforme.

Un cuerpo cargado tiene un campo E a su alrededor. Suponiendo que es un cuerpo y no un plano infinito, ese campo tendrá un gradiente, por lo que tiene la capacidad de ejercer una fuerza lateral sobre un dipolo. Si el cuerpo sin carga está hecho de algo polarizable, el campo E inducirá una polarización en él y allí tendrá los ingredientes necesarios para la atracción.