מאזן הפיתול של קולומב

ליצירותיהם של פרנקלין ודופאי, שהתרחשו באמצע המאה ה -18, היו רק היבטים איכותיים לגבי התופעות החשמליות שעברו מענה עד אותה תקופה. עם היבטים איכותיים בלבד, המדענים האמינו כי לא ניתן להשיג התקדמות גדולה במחקרי החשמל, במובן זה הם הבינו את הצורך הגדול להשיג קשרים כמותיים לגבי הכמויות הכרוכות בתופעות חשמלי.
במיוחד היה דאגה רבה ביחס הכמותי של הכוח החשמלי למרחק בין שני גופים. חלק מהפיזיקאים בסוף המאה ה -18 הבינו שקיימים דמיון בין משיכה חשמלית למשיכת כוח משיכה, כך רבים מהם שיערו כי הכוח החשמלי יכול להשתנות עם ריבוע המרחק בין הגופים, כמו גם את הכוח. כוח משיכה. עם זאת, היה צורך לבצע אמצעים זהירים כדי לוודא אם השערה זו נכונה.
בין כל העבודות שבוצעו על מנת לאמת השערה זו, הניסויים בולטים בוצע על ידי קולומב, אשר בשנת 1785 ערך דו"ח על עבודתו והעביר אותו לאקדמיה למדעים של צָרְפַת. קולומב בנה מכשיר שנקרא איזון פיתול, באמצעותו יכול היה לבצע מדידות של כוח המשיכה והדחייה בין שני כדורים טעונים חשמל. בקנה מידה זה שנבנה על ידי קולומב יש מוט שתלוי על ידי חוט ובכל אחד מקצותיו יש כדור. לוקח מוט נוסף עם כדור מחושמל גם הוא, זה עושה את הקירוב בין השניים. בשל הכוח החשמלי המתבטא בתהליך זה, המוט המושעה על ידי חוט מסתובב וגורם לסיבוב בחוט. על ידי מדידת זווית הפיתול הצליח קולומב לקבוע את הכוח בין הכדורים. סולם אחר שדומה מאוד לזה השתמש בקבנדיש, במקביל, כדי להוכיח את חוק הכבידה האוניברסלית ולמדוד את ערך קבוע הכבידה G.

לאחר ביצוע מספר מדידות כשהספירות מופרדות במרחקים שונים, קולומב הגיע בסופו של דבר מסיקים שהכוח החשמלי היה ביחס הפוך לריבוע המרחק בין השניים כדורים. יתר על כן, הוא הגיע למסקנה שהכוח החשמלי פרופורציונאלי לתוצר המטענים החשמליים של הכדורים המעורבים. עקב מסקנות אלה, בסופו של דבר הוא הגיע לביטוי המובהק של החוק הקובע את הכוח החשמלי בין שני גופים מחשמלים, ביטוי הנושא את שמו: חוק קולומב.
גילוי זה של קולומב היה חשוב מאוד לפיתוח תחום החשמל, בהתחשב בכך במאה ה -19 וה -20 נעשו התקדמות רבות בתחום זה, נערכו מחקרים חדשים והתגלו חוקים חדשים.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

מאת מרקו אורליו דה סילבה
צוות בית הספר בברזיל

חַשְׁמַל - פיזיקה - בית ספר ברזיל

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

סנטוס, מרקו אורליו דה סילבה. "מאזן הפיתול של קולומב"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-balanca-torcao-coulomb.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.