До какой величины максимум можно зарядить грамм вещества?

давай размышлять. какой будет заряд у вещества вообще без электронов, при учете того, что разлет положительных частиц будет компенсироваться гравитационным сжатием. Только считай сам, мне лень.

Считается по формуле Фаулера-Нордгейма для автоэлектронной эмиссии. Просто электроны, если превзойти определенную напряженность поля где-то на границе тела, начнут там вылетать из него.

энергия заряженного тела равна E=CU^2/2, энергия приходящаяся на каждый свободный заряд равна Ei=E/N, где N=q/e - число свободных зарядов, тогда Ei=CU^2/*e/2q, но q=CU, следовательно Ei=Ue/2. эта энергия должна быть меньше работы выхода Ei<A, тогда U<2CA/e. заряд на теле равен Q=CU, следовательно максимальный заряд не может быть больше 2C^2*A/e.

На воздухе? а какова температура, давление и влажность воздуха? Тут не о заряде следует говорить а о максимальном электрическом потенциале.. Так вот в природных условиях максимальный электрический потенциал, освоенный и безопасно эксплуатируемый человеком, составляет 1 000 000 Вольт.. Если выше будет - начинаются всякие неприятные эффекты

Ты сразу уточняй: ты хочешь этот грамм неразбавленным? И в какой плотности. Ибо твой вопрос позволяет сразу несколько тривиальных ответов.

Во-первых, любой килограмм вещества содержит грамм отрицательно заряженных электронов, но этот грамм "разбавлен" положительно заряженными протонами. Перемешан, так сказать.

Во-вторых, если этот грамм электронов разместить в достаточно большом пространстве (в межзвёздном, и размеры под стать), то никто никуда не взорвётся. И будет электронный газ очень низкой плотности (собственно, он и есть там такой, хотя тоже разбавленный).

А ежели хочешь при нормальной плотности, то увы... энергия и масса суть одно. Уже в ядре, когда кулоновскому расталкиванию противостоит мощнейшее сильное взаимодействие, они договариваются так, что избыточный заряд просто убегает, родив из вакуума электрон-позитронную пару (это известный бета-распад). Для лёгких ядер удерживается один заряд электрона на две массы протона. Для тяжёлых (за ураном которые, дубний, например) - там один заряд на три массы протона.

Можно ещё и в бытовом смысле как-нибудь... Мол, есть грамм вещества, мы его заряжаем... потом пшык - молния - пробой через атмосферу - заряд ушёл. Это школьный опыт по сведению шариков. Там в основном зависит не только от заряда, но и от свойств атмосферы и от расстояния до другого шарика, куда можно молнию провести. Но если ты обеспечишь грамм железа в вакууме (чтобы атмосфера заряд не уносила) и подвод заряда какими-нибудь бета-лучами... добьёшься того, что твой грамм станет бета-радиоактивным, он этим будет заряд сбрасывать и через вакуум. Хочешь считать интенсивность этого бета-излучения - из общих формул это работа выхода и туннелирование. Тогда сам выведешь формулу Фаулера - Нордгейма.