Πώς μέτρησε η Coulomb τη δύναμη μεταξύ του ηλεκτρικού φορτίου;
Η ισορροπία στρέψης:
1. Ρύθμιση: Η ισορροπία στρέψης αποτελείται από μια ελαφριά, οριζόντια ράβδο που αιωρείται από ένα λεπτό, κατακόρυφο σύρμα. Μια μικρή σφαίρα φορτισμένη συνδέθηκε με το ένα άκρο της ράβδου και μια άλλη φορτισμένη σφαίρα (σταθερή στη θέση) έφερε κοντά στην πρώτη σφαίρα.
2. Twisting and Measuring: Όταν οι δύο φορτισμένες σφαίρες αλληλεπιδρούν, η απωθητική ή ελκυστική δύναμη μεταξύ τους θα προκαλούσε τη στρίψιμο της ράβδου. Το ποσό της συστροφής ήταν ανάλογη προς τη δύναμη μεταξύ των φορτίων.
3. Βαθμονόμηση και μέτρηση: Το σύρμα είχε μια γνωστή σταθερά στρεπτικής (πόσο στριμώχτηκε για μια δεδομένη δύναμη). Ο Coulomb βαθμονομούσε προσεκτικά την ισορροπία εφαρμόζοντας γνωστές δυνάμεις και μετρώντας τις προκύπτουσες ανατροπές. Αυτό του επέτρεψε να συσχετίσει το ποσό της συστροφής στην πραγματική δύναμη μεταξύ των φορτίων.
4. μεταβάλλοντας τις χρεώσεις και την απόσταση: Το Coulomb θα μπορούσε να μεταβάλει τις χρεώσεις στις σφαίρες και την απόσταση μεταξύ τους. Παρατηρώντας πώς άλλαξε η συστροφή της ράβδου, ήταν σε θέση να δημιουργήσει μια σχέση μεταξύ της δύναμης, του μεγέθους των φορτίων και της απόστασης που τους χωρίζει.
Νόμος του Coulomb:
Μέσα από τα σχολαστικά πειράματά του, ο Coulomb ανακάλυψε ότι η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων είναι:
* άμεσα αναλογική Για το προϊόν των χρεώσεων:όσο μεγαλύτερες είναι οι χρεώσεις, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη.
* Αντίστροφα αναλογικά Στο τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους:όσο πιο κοντά είναι οι χρεώσεις, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη.
Αυτή η σχέση είναι πλέον γνωστή ως νόμος του Coulomb .
Σημασία:
Τα πειράματα του Coulomb ήταν πρωτοποριακά επειδή παρείχαν την πρώτη ποσοτική κατανόηση της θεμελιώδους δύναμης μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων. Το έργο του άνοιξε το δρόμο για την ανάπτυξη του ηλεκτρομαγνητισμού και εξακολουθεί να είναι θεμελιώδης στην κατανόηση της ηλεκτρικής ενέργειας και του μαγνητισμού.
