ความสมดุลของแรงบิดคูลอมบ์

ผลงานของแฟรงคลินและดูเฟย์ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 มีเพียงแง่มุมเชิงคุณภาพเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่ได้รับการแก้ไขจนถึงเวลานั้น ด้วยแง่มุมเชิงคุณภาพเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุความก้าวหน้าอย่างมากในการศึกษาไฟฟ้า ในแง่นี้ พวกเขาตระหนักถึงความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะได้รับความสัมพันธ์เชิงปริมาณเกี่ยวกับปริมาณที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ ไฟฟ้า.
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงปริมาณของแรงไฟฟ้ากับระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้น นักฟิสิกส์บางคนในปลายศตวรรษที่ 18 ตระหนักว่าแรงดึงดูดทางไฟฟ้าและแรงดึงดูดมีความคล้ายคลึงกัน ดังนั้น หลายคนตั้งสมมติฐานว่าแรงไฟฟ้าอาจแตกต่างกันไปตามกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุ เช่นเดียวกับแรง แรงโน้มถ่วง อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องดำเนินมาตรการอย่างรอบคอบเพื่อตรวจสอบว่าสมมติฐานนี้เป็นจริงหรือไม่
ในบรรดางานทั้งหมดที่ดำเนินการเพื่อยืนยันสมมติฐานนี้ การทดลองมีความโดดเด่น ดำเนินการโดยคูลอมบ์ ซึ่งในปี พ.ศ. 2328 ได้จัดทำรายงานผลงานและส่งมอบให้กับ Academy of Sciences of ฝรั่งเศส. คูลอมบ์สร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า ความสมดุลของแรงบิด

ซึ่งเขาสามารถทำการวัดแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างทรงกลมที่มีประจุไฟฟ้าสองลูก. ในมาตราส่วนนี้ที่สร้างโดยคูลอมบ์ มีไม้เท้าที่ห้อยด้วยเชือกและที่ปลายแต่ละด้านจะมีทรงกลม การเอาไม้วัดอีกอันหนึ่งที่มีลูกทรงกลมด้วยไฟฟ้าก็ทำให้เกิดการประมาณระหว่างทั้งสอง เนื่องจากแรงไฟฟ้าที่แสดงออกในกระบวนการนี้ แกนที่ถูกแขวนด้วยลวดจะหมุน ทำให้เกิดการบิดตัวในลวด โดยการวัดมุมของการบิด คูลอมบ์สามารถกำหนดแรงระหว่างทรงกลมได้ คาเวนดิชใช้มาตราส่วนอื่นที่คล้ายกับอันนี้มากเพื่อพิสูจน์กฎความโน้มถ่วงสากลและวัดค่าของค่าคงที่ความโน้มถ่วง G
หลังจากทำการวัดหลายครั้งโดยแยกทรงกลมออกไปในระยะทางต่างๆ คูลอมบ์ก็จบลง สรุปได้ว่าแรงไฟฟ้าแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างทั้งสอง ทรงกลม นอกจากนี้ เขายังสรุปว่าแรงไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับผลคูณของประจุไฟฟ้าของทรงกลมที่เกี่ยวข้อง เนื่องด้วยข้อสรุปเหล่านี้ เขาจึงได้บรรลุการแสดงออกที่ชัดเจนของกฎหมายที่กำหนดแรงไฟฟ้าระหว่างวัตถุที่ถูกสร้างด้วยไฟฟ้าทั้งสอง ซึ่งเป็นนิพจน์ที่มีชื่อของเขา: กฎของคูลอมบ์.
การค้นพบนี้โดยคูลอมบ์มีความสำคัญมากสำหรับการพัฒนาสนามไฟฟ้าโดยพิจารณาว่า ศตวรรษที่ 19 และ 20 มีความก้าวหน้ามากมายในด้านนี้ มีการศึกษาใหม่และค้นพบกฎหมายใหม่

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

โดย Marco Aurélio da Silva
ทีมโรงเรียนบราซิล

ไฟฟ้า - ฟิสิกส์ - โรงเรียนบราซิล

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซานโตส, มาร์โก เอาเรลิโอ ดา ซิลวา "สมดุลแรงบิดของคูลอมบ์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-balanca-torcao-coulomb.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.

เทอร์โมมิเตอร์และสเกลเทอร์โมเมตริก

เทอร์โมมิเตอร์และสเกลเทอร์โมเมตริก

ทุกวันนี้ถ้าเราเป็นไข้ เราสามารถวัดอุณหภูมิร่างกายด้วย. ประเภทต่างๆ ได้มากที่สุด เทอร์โมมิเตอร์เช...

read more
ช่วงเวลาแห่งความแข็งแกร่ง การหาโมเมนต์ของแรง

ช่วงเวลาแห่งความแข็งแกร่ง การหาโมเมนต์ของแรง

คำถามที่ 1จากการศึกษาเกี่ยวกับสถิตย์ของร่างกายที่แข็งกระด้าง แม่นยำยิ่งขึ้นในช่วงเวลาของแรง ให้ตร...

read more
ความเร็วของกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

ความเร็วของกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

กระแสไฟฟ้าเร็วแค่ไหน?คุณอาจสังเกตเห็นแล้วว่าเมื่อเรากดสวิตช์ หลอดไฟหรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ใด...

read more