Открытие закона Кулона (закон взаимодействия заряженных тел)

Закон взаимодействия заряженных тел был открыт французским физиком Шарлем Огюстеном Кулоном в 1785 году. Он провел прямое измерение силы взаимодействия двух заряженных тел с помощью крутиль­ных весов (рис. 4.50).

Закон Кулона касается непод­вижных точечных тел, имеющих электрические заряды.

Главной частью крутильных весов яв­ляется легкое коромысло, изготовленное из диэлектрика и подвешенное на тонкой ме­таллической проволоке. На одном конце коромысла укреплен позолоченный шарик a из сердцевины веточки бузины. На втором конце коромысла размещен противовес c, который уравновешивает шарик.

Верхний конец проволоки закреплен в центре головки B, которая может повора­чиваться. Поворачивая головку на опреде­ленный угол, значение которого отсчиты­вается на специальной шкале, можно изме­нять положения коромысла A. Коромысло с проволокой находится в стеклянном кор­пусе, который защищает коромысло и про­волоку от действия движущегося воздуха.

В крышке сосуда есть отверстие, через которое внутрь вводится шарик b, равный по размеру шарику a и размещен на изо­ляционной ручке. Шкала, нанесенная на боковую поверхность стеклянного корпуса, позволяет определять угловое расстояние меж­ду шариками, которое легко перевести в линейное расстояние.

Рис. 4.50. Крутильные весы, с помощью которых Ш. Кулон открыл закон вза­имодействия электрически заряженных тел

В ходе опыта сначала отмечают поло­жения обоих шариков в незаряженном со­стоянии. После этого вынимают шарик b и сообщают ему некоторый электрический за­ряд. Введя шарик в отверстие на крышке, касаются им шарика a на коромысле. По­скольку шарик a приобрел заряд, одно­именный с зарядом шарика b, то он нач­нет двигаться, поворачивая коромысло. По­ворачивая головку B, возвращают коромысло в исходное положение. По углу поворота головки и свойствам упругости проволоки рассчитывают силу, которая действует на шарик a. Чтобы установить, как эта сила зависит от значения зарядов шариков, вы­нимали шарик b, снимали с него электри­ческий заряд и снова касались им шарика a. Получали заряды вдвое меньше, чем в пер­вом случае. Таким образом получали заря­ды, значения которых не были выражены определенным числом, но были известны их соотношения:

q₁ : q₂ : q₃ = 1 : ½ : ¼ …

Соответственно отношения сил, изме­ренных для каждого случая, были следу­ющими: Материал с сайта http://worldof.school

F₁ : F₂ : F₃ = 1 : ¼ : ¹/₁₆.

Если значение каждого из зарядов умень­шалось в 2 раза, то сила взаимодействия соответственно уменьшалась в 4 раза. От­сюда был сделан вывод, что сила пропор­циональна произведению значений зарядов.

Изменяя расстояние между шариками, Кулон установил, что при неизменных за­рядах на них сила взаимодействия между ними обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами шариков.

Закон Кулона — фундаменталь­ный закон природы.

На этой странице материал по темам:

• Доклад история открытия закона кулона

• Доклад на тему история открытия закона кулон

• Реферат на тему кулон его открытия

• Доклад на тему история открытия законов кулона

• Взаимодействие заряженных тел закон кулона кратко

Вопросы по этому материалу:

• Как измерялись заряды в опыте Кулона?

• Чем измерялась сила в опыте Кулона?