Anziehung zwischen Kamm und Papierstückchen

Sie müssen beachten, dass die elektrostatische Kraftgleichung lautet:

$$F = \frac{kq_1q_2}{r^2}$$

Der Begriff$r^2$zählt am meisten.

Die positive Ladung auf dem Kamm (nehmen wir einfach an, dass sie positiv ist) ist näher an der negativen Ladung auf dem Papier und weiter von der positiven Ladung am anderen Ende des Papiers entfernt.

Aufgrund dieser Trennungsunterschiede wird das Papierstück vom Kamm angezogen.

Ihre Annahme, dass die abstoßenden und anziehenden Kräfte gleich groß sind, führt Sie in die Irre.
Wenn der Kamm gegen trockenes Haar gerieben wird, springen Elektronen aus dem Haar in den Kamm. Dadurch erhält der Kamm eine negative Ladung, wodurch Ihr Haar leicht positiv geladen wird. Bringt man die winzigen Papierschnipsel in die Nähe des negativ geladenen Kamms, ordnen sich die Ladungen auf dem zunächst neutralen Papier neu an. Papier ist ein Isolator, also sind es eigentlich nur die negativ geladenen Elektronen, die sich ein wenig zum entfernteren Ende jedes Atoms verschieben und eine leicht positive Ladung am Ende hinterlassen, das näher am Kamm liegt, und eine leicht negative Ladung wird am entfernteren Ende eines Atoms erreicht (wohin sich die Elektronen bewegt haben). Daher wird jedes Atom zu einem elektrischen Dipol.
Anwendung des Ausdrucks für elektrostatische Kraft

$$F=\frac{kQ_1Q_2}{r^2}$$
wobei k eine Konstante ist, Q ₁ und Q ₂ Ladungen auf zwei verschiedenen Körpern sind, die durch einen Abstand r getrennt sind . Je größer r ist, desto kleiner ist die Kraft. Daher ist die Anziehungskraft auf die Ladungen im näheren Teil betragsmäßig größer als die Abstoßungskraft, da k, Q ₁ und Q ₂ Konstanten sind.
Somit werden die Papierschnipsel zum Kamm hingezogen. Die quadratische Beziehung bewirkt, dass sich dieser Effekt sehr stark mit der Entfernung ändert, sodass sogar die in Angström gemessenen Entfernungsunterschiede zu einem sichtbaren Effekt führen können.