La balance de torsion de Coulomb

Les travaux de Franklin et Dufay, qui ont eu lieu au milieu du XVIIIe siècle, n'avaient que des aspects qualitatifs sur les phénomènes électriques qui avaient été abordés jusqu'alors. Avec seulement des aspects qualitatifs, les scientifiques pensaient qu'il n'était pas possible de réaliser de grands progrès dans les études de l'électricité, en ce sens, ils ont réalisé le grand besoin d'obtenir des relations quantitatives sur les quantités impliquées dans les phénomènes électrique.
En particulier, il y avait une grande préoccupation dans la relation quantitative de la force électrique avec la distance entre deux corps. Certains physiciens de la fin du 18ème siècle ont réalisé qu'il y avait des similitudes entre l'attraction électrique et l'attraction gravitationnelle, donc beaucoup d'entre eux ont émis l'hypothèse que la force électrique pouvait varier avec le carré de la distance entre les corps, ainsi que la force. gravitationnelle. Cependant, il était nécessaire de prendre des mesures minutieuses pour vérifier si cette hypothèse était vraie.


Parmi tous les travaux qui ont été réalisés afin de vérifier cette hypothèse, les expériences se démarquent réalisée par Coulomb qui, en l'an 1785, fit un rapport sur ses travaux et le livra à l'Académie des sciences de France. Coulomb a construit un appareil appelé équilibre de torsion, grâce auquel il a pu mesurer la force d'attraction et de répulsion entre deux sphères chargées électriquement. Dans cette échelle construite par Coulomb il y a une tige qui est suspendue par une ficelle et à chacune de ses extrémités il y a une sphère. Prenant une autre tige avec une sphère également électrifiée, elle fait le rapprochement entre les deux. En raison de la force électrique qui se manifeste dans ce processus, la tige suspendue par un fil tourne, provoquant une torsion du fil. En mesurant l'angle de torsion, Coulomb a pu déterminer la force entre les sphères. Une autre échelle très similaire à celle-ci a été utilisée par Cavendish, à la fois, pour prouver la loi de la gravitation universelle et mesurer la valeur de la constante de gravitation G.
Après avoir effectué plusieurs mesures avec les sphères séparées à différentes distances, Coulomb a fini par conclure que la force électrique était inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux sphères. De plus, il a conclu que la force électrique était proportionnelle au produit des charges électriques des sphères impliquées. Grâce à ces conclusions, il finit par aboutir à l'expression définitive de la loi qui détermine la force électrique entre deux corps électrisés, expression qui porte son nom: La loi de coulomb.
Cette découverte de Coulomb fut très importante pour le développement du domaine de l'électricité, considérant que Aux XIXe et XXe siècles, de nombreuses avancées ont été faites dans ce domaine, de nouvelles études ont été faites et de nouvelles lois ont été découvertes.

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Par Marco Aurélio da Silva
Équipe scolaire du Brésil

Électricité - La physique - École du Brésil

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SANTOS, Marco Aurélio da Silva. « L'équilibre de torsion de Coulomb »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-balanca-torcao-coulomb.htm. Consulté le 27 juin 2021.

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