Закон Кулона

Наш новый ролик посвящён одному из фундаментальных законов электродинамики — закону Кулона.

Во второй половине XVIII века физики в изучении электричества опирались на аналогию с законом всемирного тяготения и предполагали, что сила взаимодействия между точечными зарядами убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Чтобы установить эту зависимость на опыте, использовались небольшие заряженные шарики, причём они должны были находиться достаточно далеко друг от друга, иначе становились заметны эффекты перераспределения зарядов, о которых мы сняли ролик «Электростатическая индукция». 

На больших расстояниях электрические силы весьма малы, и нужно было научиться достаточно точно их измерять. Кулон использовал для этого крутильные весы, которые он изобрёл в 1777 году. В его приборе тончайшая серебряная нить закручивалась на 1 градус под действием силы всего лишь в 4 миллиардных доли ньютона, что соответствует весу меньше половины миллиграмма! Силу отталкивания одноимённых зарядов Кулон измерял непосредственно с помощью весов, а величину силы притяжения разноимённых зарядов рассчитывал по периоду крутильных колебаний на другой установке. Результаты своих исследований он опубликовал в 1785 году.

Мы пошли по стопам Кулона и построили две более грубые установки, на которых измерили зависимость от расстояния, как силы отталкивания зарядов, так и силы притяжения, а также проверили зависимость силы взаимодействия от величины зарядов, чего Кулон в своих экспериментах не делал. А ещё из нашего ролика вы узнаете, как закон обратных квадратов был проверен совсем другим способом за 10 лет до того, как его открыл Кулон, и многое другое.