La Llei de Coulomb

Si transfereix una càrrega elèctrica positiva o negativa a un electroscòpic no carregat, observarà que les fulles de l'electroscòpia es divergeixen en un angle més petit o més gran.

Toca amb una vareta electrificada a la vareta de l'electroscope i recorda l'angle en què les fulles es divergeixen. Per donar una discrepància de les fulles de l'electroscopi a un angle més gran, és necessari traslladar la càrrega d'una àrea més gran de la barra cargada. I, inversament, les fulles convergiran, quan toqueu la vareta d'un electroscòpia amb la mà.

Així, veiem que la càrrega elèctrica sobre els cossos és més o menys. En conseqüència, podem parlar d'un concepte com la magnitud de la càrrega i, per tant, sobre la seva mesura.

Això es va fer possible gràcies al descobriment de finals del segle XVIII. Llei sobre la interacció de càrregues elèctriques. Aquesta llei va ser descoberta pel físic francès Coulomb.

La llei de Coulomb es va descobrir experimentalment: el científic va realitzar experiments amb escates de torsió, per la qual cosa va mesurar la força amb què interactuen els objectes electrificats.

El balanç de torsió consisteix en una càrrega elèctrica no conductora, lleugera, d'un balancí suspès sobre una rosca de metall molt prima en un recipient de vidre de forma cilíndrica. En un extrem de la vareta, es fixa una bola daurada del suro i, de l'altra, un contrapès. En el seu extrem superior, el cable està connectat al centre del cap, proveït d'un punter i giratori en una escala que té una divisió, que serveix per determinar la mida de l'angle de torsió del cable fix.

La tapa del vaixell té un forat a través del qual s'alimenta a l'aïllant una altra, exactament la mateixa b, que és igual a la de la bola. La mida de la distància angular entre les boles daurades a i b es calcula per les divisions que es troben en el vaixell cilíndric. Per fer-ho, gireu el cap del saldo a un angle determinat, podeu canviar la distància.

Una vegada que les dues boles es carreguin i s'instal·lin a qualsevol distància, el penjoll podria determinar la força amb què aquestes boles interactuen mesurant l'angle de torsió del filament.

Si el dispositiu està pre-graduat, al mesurar l'angle de rotació del cap, es pot esbrinar amb quina força interactuen les boles electrificades.

En canviar la distància entre les boles, Coulomb va trobar que a càrregues constants la força amb la qual interactuen serà inversament proporcional a la distància doble entre els seus centres.

La solució del problema de mesurar la magnitud de les càrregues a les boles és la següent: si es carrega la pilota b i, després d'haver-se extret del dispositiu, es posa en contacte amb una altra bola i, exactament, la meitat de la càrrega anirà a l'altra bola de la pilota b. D'aquesta manera, la càrrega romandrà la meitat. Posant la pilota b de nou al dispositiu, Coulomb va trobar que a la mateixa distància entre les boles, la seva força d'interacció es redueix a la meitat, directament proporcional a la reducció de la càrrega.

De la mateixa manera, la càrrega de la pilota en moviment varia.

Gràcies a aquests experiments, es va descobrir una llei que posteriorment es va fer coneguda com la llei Coulomb, la seva definició és la següent: la força d'interacció de dos càrrecs de punts és directament proporcional a les seves magnituds, inversament proporcional al quadrat de la distància entre els càrrecs i es dirigeix al llarg de la línia que connecta aquests càrrecs.

La llei de Coulomb Amonton s'expressa per la fórmula:

F = k (q1q2 / r²),

On q1 i q2 són els valors de les càrregues puntuals que interactuen, r és la distància entre aquests càrregues, i k és el coeficient de proporcionalitat, que depèn de quines unitats de mesura ingressaran les quantitats en la fórmula.

En aquest cas, aquests càrrecs són anomenats càrrecs de punts que es troben en cossos de qualsevol mida i forma que són prou petits en comparació amb les distàncies en què es considera la seva interacció.

Els estudis han demostrat que la força F està influenciada pel medi ambient, i la fórmula que expressa la llei de Coulomb s'aplica només quan s'intercalen els cossos carregats en un buit.

Gràcies a la llei Coulomb, s'ha instal·lat una unitat de descàrrega elèctrica. Per tant, significa una càrrega que actua en un buit amb una càrrega idèntica, que és una distància d'un centímetre, amb una força d'un dyne. Aquesta és una unitat de càrrega electrostàtica absoluta.