Keling, elektromagnit o'zaro ta'sirlarning miqdoriy qonunlarini o'rganishni boshlaylik. Keling, birinchi navbatda elektr zaryadlangan jismlar tinch holatda bo'lgan eng oddiy holatni ko'rib chiqaylik. Elektrodinamikaning tinch holatdagi elektr zaryadlarini o'rganishga bag'ishlangan bo'limi elektrostatika deb ataladi. Elektrostatikaning asosiy qonuni - ikki harakatsiz nuqtali zaryadlangan jismlar yoki zarralarning o'zaro ta'siri qonuni - 1785 yilda fransuz fizigi K. Kulon tomonidan eksperimental tarzda o'rnatildi va uning nomini oldi.
Nuqta zaryadlangan jismlar mavjud emas. Ammo agar jismlar orasidagi masofa ularning kattaligidan ko'p marta katta bo'lsa, zaryadlangan jismlarning shakli ham, o'lchami ham ular orasidagi o'zaro ta'sirga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Bunday holda, jismlarni nuqta deb hisoblash mumkin. Eslatib o'tamiz, universal tortishish qonuni nuqta jismlari uchun ham tuzilgan.
Zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'sir kuchi zaryadlangan jismlar orasidagi muhitning xususiyatlariga bog'liq.
bu havo zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'sir kuchiga juda kam ta'sir qiladi: u vakuumdagi kabi deyarli bir xil bo'lib chiqadi.
Coulomb tajribalari. Elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir qonunining ochilishiga bu kuchlarning kattaligi yordam berdi. Bu erda universal tortishish qonuni va er sharoitini sinab ko'rishda bo'lgani kabi, ayniqsa sezgir uskunalardan foydalanish shart emas edi. Buralish muvozanatlari yordamida harakatsiz zaryadlangan jismlarning bir-biri bilan o'zaro ta'sirini aniqlash mumkin edi. Buralish tarozilari yupqa elastik simga osilgan shisha tayoqchadan iborat (94-rasm) sterjenning bir uchida kichik metall shar a, ikkinchi uchida esa qarshi og'irlik c o'rnatilgan. Boshqa metall shar b balans qopqog'ida o'rnatiladi.
To'plarni aytayotganda bir xil nomdagi to'lovlar ular bir-birlarini qaytara boshlaydilar. To'plarni belgilangan masofada ushlab turish uchun elastik simni ma'lum bir burchak ostida burish kerak. Telning burilish burchagi to'plarning o'zaro ta'sir kuchini aniqlaydi.
Buralish balanslari zaryadlangan sharlarning o'zaro ta'sir kuchining zaryadlarga va ular orasidagi masofaga bog'liqligini o'rganishga imkon berdi. Ular o'sha paytda kuch va masofani qanday o'lchashni bilishgan. Yagona qiyinchilik zaryad bilan bog'liq edi, uni o'lchash uchun hatto birliklar ham yo'q edi. Kulon to‘plardan birining zaryadini bir xil zaryadsiz shar bilan bog‘lash orqali 2, 4 va hokazo marta o‘zgartirishning oddiy usulini topdi. Bunday holda, zaryad to'plar o'rtasida teng taqsimlangan, bu esa tekshirilgan zaryadni ma'lum darajada kamaytirdi. Yangi zaryad bilan kuchning yangi qiymati eksperimental tarzda aniqlandi.
Coulomb qonuni. Kulon tajribalari butun olam tortishish qonunini hayratlanarli darajada eslatuvchi qonunning o'rnatilishiga olib keldi.
Ikki nuqta harakatsiz zaryadlangan jismlarning vakuumdagi o'zaro ta'sir kuchi zaryad modullarining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Bu kuch Kulon kuchi deb ataladi.
Agar zaryadlarning modullarini va ular orasidagi masofani orqali belgilasak, Kulon qonunini quyidagi ko'rinishda yozish mumkin:
bu yerda proportsionallik koeffitsienti, son kuchiga teng birlik uzunligiga teng masofada birlik zaryadlarining o'zaro ta'siri
Umumjahon tortishish qonuni bir xil ko'rinishga ega (8.2): tortishish qonunining zaryad formulasi o'rniga massalar kiradi va koeffitsient rolini tortishish doimiysi o'ynaydi.
Hozircha zaryadlar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlarining yo'nalishi haqida hech narsa aytilmagan. Iplarga osilgan ikkita zaryadlangan sharlar yo bir-birini tortadi yoki bir-birini itaradi, shundan kelib chiqadiki, ikkita harakatsiz nuqtali zaryadlangan jismlarning o`zaro ta'sir kuchlari shu jismlarni tutashtiruvchi to`g`ri chiziq bo`ylab yo`nalgan (95-rasm). Bunday kuchlar markaziy deb ataladi. Nyutonning uchinchi qonuniga ko'ra
Kulon qonunining ochilishi xususiyatlarni o'rganishdagi birinchi aniq qadamdir elektr zaryadi. Jismlarda yoki elementar zarrachalarda elektr zaryadining mavjudligi ularning Kulon qonuniga muvofiq bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilishini anglatadi.
Elektr hodisalari asta-sekin izolyatsiya qilingan, qiziqarli tabiat hodisalarining asl xarakterini yo'qotdi va asta-sekin o'ziga xos birlikni shakllantirdi, mavjud nazariyalar uni bir nechta asosiy tamoyillar bilan qoplashga harakat qildi. Sifatli tadqiqotdan miqdoriy tadqiqotga o'tish vaqti keldi. Tadqiqotning bu yo'nalishi Peterburglik akademik F.Epinusning (1724-1802) 1859 yilgi ishida aniq ifodalangan. Aepinus o'zining matematik mulohazalari asosida quyidagi printsiplarni qo'yadi: har bir jism o'zining tabiiy holatida juda aniq miqdordagi elektr energiyasiga ega. Elektr suyuqligining zarralari o'zaro qaytariladi va oddiy moddalarga tortiladi. Elektr ta'siri tanadagi elektr suyuqlik miqdori yoki dan ko'p bo'lganda sodir bo'ladi undan kam bu tabiiy holatda bo'lishi kerak. Aepinus shunday taxmin qiladi: «... Men hali ham bu funktsional bog'liqliklarni aniqlashga jur'at eta olmayman. Biroq, agar turli funktsiyalar o'rtasida tanlov qilish kerak bo'lsa, men bu miqdorlar masofalarning kvadratlari bilan teskari o'zgarishini osongina da'vo qilardim. Buni qandaydir ishonchlilik bilan taxmin qilish mumkin, chunki, aftidan, boshqa tabiat hodisalari bilan o'xshashlik bunday qaramlik foydasiga gapiradi. Aepinusdan keyin Genri Kavendish (1731-1810) keldi, u 1771 yilgi maqolasida Aepinusning gipotezalarini bir o'zgarish bilan qabul qiladi: ikkita elektr zaryadining tortilishi ma'lum masofaga teskari proportsional deb taxmin qilinadi, hali aniqlanmagan. Kavendish matematik fikrlashdan foydalanib, agar elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir kuchi teskari kvadrat qonuniga bo'ysunsa, "deyarli barcha" elektr zaryadi o'tkazgichning eng yuzasida to'plangan degan xulosaga keladi. Shunday qilib, zaryadlarning o'zaro ta'siri qonunini o'rnatishning bilvosita usuli ko'rsatilgan. "Qonunni o'rnatishdagi asosiy qiyinchilik elektr quvvati "Ponderomotor kuchlar elementar zaryadlar o'rtasida harakat qiluvchi kuchlar bilan mos keladigan eksperimental vaziyatni topish kerak edi. Balki bu muammoga toʻgʻri yondashishni birinchi navbatda ingliz tabiatshunosi J. Robison (1739–1805) topgandir. Robison tomonidan qo‘llanilgan eksperimental usul o‘zaro ta’sir qiluvchi zaryadlar ular lokalizatsiya qilingan sharlarning o‘lchamlari sharlar markazlari orasidagi masofadan ancha kichik bo‘lganda ularni nuqta zaryadlari deb hisoblash mumkin degan fikrga asoslangan edi. Ingliz o'lchovlarini o'tkazgan o'rnatish uning "Mexanik falsafa tizimi" fundamental asarida tasvirlangan. Asar uning vafotidan keyin, 1822 yilda nashr etilgan. O'lchov xatolarini hisobga olgan holda, Robison shunday xulosaga keldi: "Sferalar orasidagi harakat ularning markazlari orasidagi masofaning teskari kvadratiga to'liq proportsionaldir". Biroq, elektrostatikaning asosiy qonuni Robison nomiga ega emas. Gap shundaki, olim faqat 1801 yilda olingan natijalar haqida xabar bergan va keyinroq batafsil bayon qilgan. O'sha paytda frantsuz olimi Kulonning asarlari allaqachon keng tarqalgan edi. Charlz Avgustin Kulon (1736–1806) Fransiyaning janubi-g‘arbiy qismidagi Anguleme shahrida tug‘ilgan. Charlz tug'ilgandan so'ng, oila Parijga ko'chib o'tdi. Dastlab, bola Mazarin kolleji sifatida ham tanilgan To'rt millat kollejida o'qidi. Ko'p o'tmay, otasi bankrot bo'lib, oilasini Frantsiyaning janubidagi Monpelye shahrida qoldirdi. Ona va o'g'il o'rtasidagi mojaro Charlzning poytaxtni tark etib, otasining oldiga ko'chib o'tishiga olib keldi. 1757 yil fevral oyida Monpelye Qirollik ilmiy jamiyatining yig'ilishida yosh matematika ishqibozi o'zining birinchi ilmiy asari - "O'rtacha proportsional egri chiziqlar bo'yicha geometrik insho" ni o'qidi. Keyinchalik, Kulon jamiyat ishida faol ishtirok etdi va yana beshta memuar taqdim etdi - ikkita matematika va uchta astronomiya. 1760 yil fevral oyida Charlz Mezier harbiy muhandislar maktabiga o'qishga kirdi. Keyingi yilning noyabr oyida Charlz maktabni tugatdi va Frantsiyaning g'arbiy sohilidagi yirik portga, Brestga tayinlandi. Keyin u Martinikaga keldi. U erda o'tkazgan sakkiz yil davomida u bir necha bor og'ir kasal bo'lib qoldi, lekin har safar u o'z xizmat vazifalariga qaytdi. Bu kasalliklar e'tibordan chetda qolmadi. Frantsiyaga qaytib kelganidan so'ng, Kulonni butunlay sog'lom odam deb hisoblash mumkin emas edi. Bu qiyinchiliklarga qaramay, Kulon o'z vazifalarini juda yaxshi bajardi. Uning Mont Garnierda qal'a qurishdagi muvaffaqiyati ko'tarilish bilan ajralib turdi: 1770 yil mart oyida u kapitan unvonini oldi - o'sha paytda buni juda tez ko'tarilish deb hisoblash mumkin edi. Ko'p o'tmay, Kulon yana og'ir kasal bo'lib qoldi va nihoyat, Frantsiyaga ko'chirish iltimosi bilan hisobot berdi. Vataniga qaytgach, Kulon Bushenga tayinlandi. Bu erda u G'arbiy Hindistondagi xizmati paytida boshlangan o'qishni yakunlaydi. Uning birinchi ilmiy ishida shakllantirilgan ko'pgina g'oyalar hali ham materiallarning mustahkamligi bo'yicha mutaxassislar tomonidan fundamental deb hisoblanadi. 1774 yilda Kulon yirik Cherbourg portiga ko'chirildi va u erda 1777 yilgacha xizmat qildi. U erda Kulon bir qator istehkomlarni ta'mirlash bilan shug'ullangan. Bu ish ko‘p vaqtni bo‘sh vaqtga qoldirdi va yosh olim ilmiy izlanishlarini davom ettirdi. O'sha paytda Coulombni qiziqtirgan asosiy mavzu aniq o'lchovlar uchun magnit ignalarni ishlab chiqarishning optimal usulini ishlab chiqish edi. magnit maydon Yer. Bu mavzu Parij Fanlar akademiyasi tomonidan e'lon qilingan tanlovda berilgan. 1777 yilda tanlovning ikkita g'olibi bir vaqtning o'zida e'lon qilindi - shved olimi van Shvinden, allaqachon tanlov uchun ish qo'ygan va Kulon. Ammo ilm-fan tarixi uchun Kulon xotirasining magnit ignalariga bag'ishlangan bobi emas, balki o'qlar osilgan iplarning mexanik xususiyatlari tahlil qilinadigan keyingi bob katta qiziqish uyg'otadi. Olim bir qator tajribalar o'tkazdi va buralish momentining deformatsiya kuchining ipning burilish burchagiga va uning parametrlariga: uzunlik va diametrga bog'liqligining umumiy tartibini o'rnatdi. Ipak iplari va sochlarning burilishga nisbatan past egiluvchanligi elastik kuchlarning paydo bo'lish momentini e'tiborsiz qoldirishga va magnit igna egilish o'zgarishlariga to'liq mos keladi deb taxmin qilishga imkon berdi. Bu holat Coulomb uchun silindrsimon metall iplarning buralishini o'rganishga turtki bo'ldi. Uning tajribalari natijalari 1784 yilda yakunlangan "Metal simlarning buralish kuchi va elastikligini nazariy va eksperimental tadqiqotlar" ishida umumlashtirildi. 1777 yilgi tanlov uchun Coulomb tomonidan olib borilgan yupqa metall iplarning buralishini o'rganish muhim amaliy natijaga ega bo'ldi - buralish balansini yaratish. Ushbu asbob turli tabiatdagi kichik kuchlarni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin edi va u 18-asrda misli ko'rilmagan sezgirlikni ta'minladi. Eng aniq jismoniy qurilmani ishlab chiqqandan so'ng, Coulomb unga munosib dastur izlay boshladi. Olim elektr va magnitlanish muammolari ustida ishlashni boshlaydi. Kulonning elektr energiyasi sohasida erishgan eng muhim natijasi elektrostatikaning asosiy qonuni - harakatsizlarning o'zaro ta'siri qonunining o'rnatilishi edi. ball to'lovlari . Olim elektr tokining asosiy qonunini shunday shakllantiradi: “Bir xil tabiatdagi elektr toki bilan elektrlashtirilgan ikkita kichik sharning itarilish kuchi sharlar markazlari orasidagi masofa kvadratiga teskari proporsionaldir”. Kulon o'xshash zaryadlarning itarilish kuchining masofaga bog'liqligini o'lchashdan boshladi va ko'plab tajribalar o'tkazdi. Olim uchta o'lchov natijalarini beradi, ularda zaryadlar orasidagi masofalar 36: 18: 172 va mos keladigan itaruvchi kuchlar - 36: 144: 5751, ya'ni kuchlar deyarli to'liq teskari proportsionaldir. masofalarning kvadratlari. Aslida, eksperimental ma'lumotlar nazariy qonundan biroz farq qiladi. Coulomb, hisob-kitobda qabul qilingan ba'zi soddalashtirishlarga qo'shimcha ravishda, kelishmovchilikning asosiy sabablarini eksperiment paytida elektr tokining oqib chiqishi deb hisoblaydi. Jozibali kuchni o'lchash vazifasi ancha qiyin bo'lib chiqdi, chunki muvozanatning harakatlanuvchi to'pi qarama-qarshi belgining boshqa zaryadiga tegishining oldini olish juda qiyin. Shunga qaramay, Coulomb ko'pincha ikkita to'pning jozibali kuchi va o'ralgan ipning qarama-qarshi kuchi o'rtasidagi muvozanatga erishdi. Olingan eksperimental ma'lumotlar tortishish kuchi ham teskari kvadrat qonuniga bo'ysunishini ko'rsatdi. Ammo Kulon bu natijalardan ham qoniqmadi. "U oldindan aytganidek, elektr nazariyasida asosiy rol o'ynaydigan ushbu qonunni tasdiqlash uchun, - deb yozadi M. Gliozzi, - Kulon kichik kuchlarni o'lchash uchun ilgari qo'llanilgan yangi original usulga murojaat qildi. po'lat nuqtaning magnit kuchi. Bu usul juda samarali ekanligini isbotladi va endi "tebranish usuli" deb nomlanadi. U mayatnikning tebranish chastotasi ma'lum joydagi tortishish kuchining kattaligiga bog'liq bo'lgani kabi, gorizontal tekislikda tebranayotgan elektrlashtirilgan ignaning tebranish chastotasi ham intensivlikka bog'liq ekanligiga asoslanadi. Unga ta'sir qiluvchi elektr quvvati, shuning uchun bir soniyadagi tebranishlar soniga ko'ra siz ushbu kuchni topishingiz mumkin. Ushbu rejani amalga oshirish uchun Kulon uchida kichik vertikal zaryadlangan plastinka bilan jihozlangan va izolyatsiyalangan metall sharning oldiga qo'yilgan, plastinka zaryadiga qarama-qarshi zaryadlangan va uning gorizontal qismlaridan biri bo'ladigan tarzda joylashgan izolyatsion novdani tebranishiga sabab bo'ldi. diametrlari muvozanat holatida bo'lganda plastinka markazidan o'tadi. Shunday qilib, teskari kvadrat qonuni ham to'liq tasdiqlandi. Shunday qilib, Kulon elektrostatikaning asoslarini qo'ydi. Ular qabul qilishdi eksperimental natijalar fundamental va amaliy ahamiyatga ega. Fizika tarixi uchun uning burilish balanslari bilan olib borgan tajribalari katta ahamiyatga ega edi, chunki ular fiziklarga mexanikada qo'llaniladigan kattaliklar: kuch va masofa orqali elektr zaryadining birligini aniqlash usulini berdi, bu elektr energiyasini miqdoriy tadqiqotlar o'tkazish imkonini berdi. hodisalar.
1. Elektrostatika elektr nazariyasining oʻrganuvchi boʻlimi bir-biriga nisbatan statsionar bo'lgan elektr zaryadlarining o'zaro ta'siri. Asosiy tushunchalar - elektr zaryadi va elektrostatik, ya'ni vaqt ichida o'zgarmaydi elektr maydoni. manba elektrostatik maydon elektr zaryadlari hisoblanadi. Elektr zaryadlari bo'lmasa, elektrostatik maydon mavjud emas..
Elektrostatikaning asosiy qonunlari 18—19-asrlarda kashf etilgan. Ular, shuningdek, zaryadlar bir-biriga nisbatan vakuumdagi yorug'lik tezligidan ancha past tezlikda harakatlanadigan holatlarda ham juda qattiq bajariladi.
Elektrostatikaning asosiy qonunlariga ikki xil elektr zaryadlarining mavjudligi qonuni, zaryadning saqlanish qonuni, elektr zaryadlarining kvantlanish qonuni, Kulon qonuni kiradi.
2. Ikki turdagi elektr zaryadlarining mavjudligi qonuni. 1733 yilda frantsuz Sharl Dyufey " ikki xil elektr zaryadlari mavjud- shisha va qatron. Qarama-qarshi zaryadlar o'ziga tortadi, xuddi zaryadlar qaytaradi.
Qatronlar elektr toki amberda, shisha elektr toki shishada, qimmatbaho toshlarda, hayvonlarning sochlarida paydo bo'ldi. 1747 yilda amerikalik Benjamin Franklin shisha elektrni musbat deb atash va "+" (ortiqcha) belgisi bilan, qatronni esa - salbiy va "-" (minus) belgisi bilan belgilashni taklif qildi.
Kontaktda ikkala jism ham doimo elektrlashtiriladi. Ebonit + mo'ynali juftlikda ebonit salbiy, mo'yna - ijobiy elektrlashtiriladi. Metall + jun juftligida metall manfiy zaryadlangan, jun musbat zaryadlangan. Metall + kauchuk juftligida metall ijobiy, kauchuk - salbiy elektrlashtiriladi. Asosiy tashuvchilar ijobiy zaryadlar bor protonlar, salbiy - elektronlar.
3. Elektr zaryadining saqlanish qonuni. Bu 18-asrda jismoniy faktlar to'plami tomonidan tan olingan. Har qanday ajratilgan elektr zaryadlarining algebraik yig'indisi(yoki yopiq)Ushbu tizimda qanday jarayonlar sodir bo'lishidan qat'iy nazar, tizim doimiy bo'lib qoladi. Bunday tizimning umumiy zaryadi relativistik invariantdir. Uning qiymati mos yozuvlar doirasini tanlashga va zaryadlarning tezligiga bog'liq emas. Izolyatsiya qilingan tizim chegaralari orqali moddadan o'tmaydigan shunday tizim hisoblanadi. Nur tizimga kirishi va chiqishi mumkin.
Dastlab, zaryadning saqlanish qonuni impuls va mexanik energiyaning saqlanish qonunlariga o'xshashlik yo'li bilan ochilgan. Shuning uchun uni barcha elektr tajribalari istisnosiz bo'ysunadigan postulat deb hisoblash mumkin. XX asrdan beri. zarralarning antizarralar (elektron + pozitron) bilan yo'q bo'lish aktlarini kuzatgandan so'ng, zaryadning saqlanish qonunini bevosita tajriba bilan isbotlangan empirik qonun deb hisoblash mumkin.
4.Elektr zaryadlarining kvantlanish (diskretlik) qonuni(XIX asr). Elektr zaryadlarining bo'linuvchanligi elementar deb ataladigan ma'lum bir minimal zaryad e bilan chegaralanadi. Tabiatda elementar zaryaddan kichik zaryadlar yo'q. Musbat e + va manfiy e – elementar zaryadlar mutlaq qiymatda teng, |e + |=|e – |.
Elektr zaryadlarining diskretligi haqidagi g'oya Maykl Faradayning elektroliz bo'yicha tajribalaridan keyin paydo bo'ldi (1834). Ulardan kelib chiqadiki, barcha holatlarda elektrodlarga yotqizilgan moddalar miqdori elektrolitdan o'tgan elektr zaryadining kattaligiga mutanosibdir. Bu haqiqatni faqat elektrodga yotqizilgan moddaning har bir zarrasi elektr zaryadining bir xil qismini olib yurishi bilan izohlash mumkin.
1881 yilda Hermann Helmgolts shunday baho berdi va Jozef Tomson 1897 yilda katod nurlari bilan tajribalarda elektr atomlari - elektronlar mavjudligi haqidagi g'oyani tasdiqladi va ularning o'ziga xos zaryadini o'lchadi. Elementar zaryadning mutlaq qiymati birinchi marta 1909 yilda amerikalik Robert Milliken tomonidan yuqori aniqlik bilan aniqlangan.
Millikanni o'rnatish uchun variantlardan birining diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan.
teshik orqali O gorizontal joylashgan tekis havo kondensatorining ustki plitasida unga atomlashtirilgan moy tomchilari tushdi. Ionlashtiruvchi nurlanish manbai ta'sirida S(qo'rg'oshin idishidagi radiy preparati), tomchilar elektr zaryadini olishi va yo'qotishi mumkin.
Kondensatorga kuchlanish qo'llanilsa U, keyin M mikroskopning ko'rish maydonidagi tomchilar to'plamidan vizual kuzatish uchun maqbul tezlikda yuqoriga qarab harakatlanuvchini tanlash mumkin. Tomchi yuqoriga ko'tarilayotganligi sababli, bu uning qandaydir zaryadga ega ekanligini anglatadi. q. O'lchovlar quyidagicha amalga oshirildi:
A. Kondensatorning plitalari o'zaro qisqa tutashgan (1-rasmga muvofiq Pk kaliti chap holatda joylashtirilgan). Kondensatordagi elektr maydoni yo'qoldi. Gravitatsiya ta'siri ostidagi tomchi bir xil tezlikda pastga tushdi v 1 . Og'irlik kuchi yopishqoq havo qarshiligi kuchi bilan muvozanatlangan F S 1 (2-a-rasm). Vertikal o'qqa proyeksiyadagi tomchining harakat tenglamasi OY kabi ko'rinadi:- mg + F S 1 = 0. (2.1)
b. Kondensatorga qo'llaniladigan kuchlanish U(1-rasmga muvofiq PK kaliti to'g'ri joyga qo'yilgan). Tomchi yuqoriga qarab harakatlana boshladi elektr maydoni kuchlanish E=U| d tezlik bilan v 2 (2-b-rasm). Proyeksiyadagi tomchining o'qga harakat tenglamasi Y kabi ko'rinadi:
-mg-FS 2 +qE=0. (2.2)
Chunki F S 1 = 6phrv 1 va F S 2 = 6phrv 2, qayerda h havoning yopishqoqligi, va r tomchi radiusi bo'lsa, tenglamalar tizimi quyidagi shaklni oladi:
. (2.3)
2-tenglamani 1-ga bo'lib, biz tushish zaryadini olamiz 
. (2.4)
Millikan bir necha o'n daqiqa davomida tomchilarni kuzatdi, ularni qayta-qayta ko'tarib, ko'tarilish tezligini o'lchadi. v 2 va keyin tezlikni o'lchash v 1 tomchi tomchi.
Agar kuchlanish bo'lsa U kondansatkichda o'zgarmasligi, keyin qavs oldidagi koeffitsient doimiy bo'lib qoladi. Shuning uchun, zaryadning diskret o'zgarishi holatida tomchi zaryadlanganda q tushishning ko'tarilish tezligi ham bosqichma-bosqich o'zgarishi kerak.
Bir tomchining mutlaq zaryadini hisoblash uchun uning og'irligini (2.4) formuladan chiqarib tashlashimiz kerak. Buni zichlikdagi tomchilarsiz tushish rejimi yordamida amalga oshirish mumkin ρ
. Chunki mg =(4pr 3 |
3)rg= 6phrv 1, keyin, bu yerdan tomchi radiusini ifodalaydi 
va uni pasayish vazni ifodasiga almashtirsak, biz quyidagilarni olamiz: 
Va 
. (2.5)
Barcha tajribalar natijasida, minglab tomchilarni o'rganib chiqqandan so'ng, Millikan minimal zaryadning qiymatini topdi. Uning zamonaviy ma'nosi
e= (1,6021892±0,0000046) 10 -19 Cl.
XX asrning 60-yillarida o'tkazilgan tajribalar. seziyning atom nurlari va molekulyar vodorod bilan, manfiy va musbat elementar zaryadlar, agar ular bir-biridan mutlaq qiymatda farq qilsa, u holda 10 - 20 dan oshmasligini ko'rsatdi. e.
Makroskopik elektrostatikada zaryadlarning diskretligi amaliy ahamiyatga ega emas. Zaryadlangan jismlarning differensial hajmlari odatda juda ko'p elementar zaryadlarni o'z ichiga oladi. Bu bizga to'lovlarning o'zgarishini doimiy deb hisoblash imkonini beradi.
Biroq, materiyaning tuzilishida va koinotning jismoniy portretida zaryadlarning diskretligi hal qiluvchi rol o'ynaydi.
5.Coulomb qonuni. 1785 yilda Charlz Kulon kichik zaryadlangan to'plarning o'zaro ta'sirini o'rganib, ularning o'zaro ta'siri qonunini tuzdi.
Ikki nuqtali zaryadlar q 1 va q 2 zaryadlar mahsulotiga proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional kuch bilan vakuumda bir-biri bilan o'zaro ta'sir qiladi.. (2.6)
Bu yerga r zaryadlar orasidagi masofa, k birliklar tizimini tanlashga qarab, mutanosiblik koeffitsienti hisoblanadi.
Zaryadlarning o'zaro ta'sirining F kuchi zaryadlardan o'tadigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltirilgan.
Kuchning yo'nalishini belgilash va Kulon qonunini vektor ko'rinishida yozish uchun bir zaryadning boshqasiga nisbatan o'rnini aniqlash kerak. Agar zaryaddan olingan vektor bo'lsa q 1 zaryad qilish uchun q 2 (3-a-rasm), keyin zaryadning kuchi q Har bir to'lov uchun 1 q 2 teng
. (2.7)
Kuchning yo'nalishi vektorning yo'nalishi bo'yicha aniqlanadi (3-b-rasm).
Nisbat birlik vektordir. U kuchning kattaligini o'zgartirmasdan uning yo'nalishini ko'rsatadi.
Agar o'zaro ta'sir qiluvchi zaryadlar dielektrikda, ya'ni elektr tokini o'tkazmaydigan moddada bo'lsa, unda kuch vakuumga nisbatan kamayadi. ε bir marta.
qiymat ε chaqirdi o'rtacha o'tkazuvchanlik.
SI birliklar tizimida bir hil cheksiz kengaygan dielektrik muhitdagi Kulon qonunining formulasi: 
. (2.8)
vakuumda ε = 1, dielektriklarda ε > 1, metallarda ε = ∞, o'ta o'tkazgichlarda ε < 0.
O'lchovli koeffitsient ε 0 chaqirildi elektr doimiysi. Bu yorug'lik tezligi bilan bog'liq. c va u orqali yorug'lik tezligi o'lchanadigan aniqlik bilan hisoblanadi.
.
zaryad birligi q SIda - marjon (C).
Zamonaviy tajriba bizga Kulon qonunining cr bo'ylab masofalar oralig'ida amal qilishini tasdiqlashga imkon beradi. 10 −16 dan 10 5 m gacha o'lchash.
6. Kulon tajribalari zaryadlarning oʻzaro taʼsirini oʻrganish boʻyicha oʻxshash zaryadlarning oʻzaro taʼsirini oʻrganish va oʻxshash zaryadlarning oʻzaro taʼsirini oʻrganish kiradi.
A. O'xshash zaryadlarning o'zaro ta'siri Kulon tomonidan o‘zi ixtiro qilgan buralish balansi yordamida tekshirilgan (4-a-rasm).
Shishadan yasalgan roker 3 harakatlanuvchi boshga 1 yupqa kumush simga 2 osilgan. Rokerning bir uchida diametri taxminan 5 mm bo'lgan mürver to'pi 5 biriktirilgan. Uning yonida metall tayoqchada 9 aynan bir xil shar 6 harakatsiz o'rnatilgan.Rokerning ikkinchi uchida qog'oz disk 4 o'rnatilgan bo'lib, u qarshi og'irlik va amortizator rolini o'ynagan. Boshida 1 va shisha idishda 7 da bo'linish qiymati 1 ° bo'lgan 8 va 10 dumaloq tarozilar mavjud.
Coulomb o'zining miqdoriy o'lchovlarini elastik simlarning buralishning eksperimental tasdiqlangan qonuniga asosladi, (2.9)
Qayerda M simni burish kuchi momenti, j- sim buralishning burchak deformatsiyasi; d Va l- sim diametri va uzunligi. Koeffitsient k material va sim qismi profiliga bog'liq.
O'lchovlar ikkita javob guruhiga qisqartirildi.
1-guruh javoblari. Tobelikni tekshirish F~ 1cr 2 .
Neytral holatda 5 va 6 to'plar bir-biriga engil tegadi. Tel filamentining deformatsiya burchagi j = 0.
To'p 6 zaryadlangan jismdan metall tayoq 9 orqali zaryadlangan. Zaryad 5 va 6 sharlar o'rtasida teng taqsimlangan. To'plar uzoq masofaga ajralib turadi. r burchakdan aniqlanishi mumkin j Rokerning 1 burilishi va uning yelkasi R(4-b-rasm).
Muvozanat momentlar tengligiga mos keladi: 
(2.10)
Agar biz ipni asta-sekin burab, boshni soat yo'nalishi bo'yicha 1 aylantirsak (1a-rasmga ko'ra) va to'pni 5 ni to'pga 6 yaqinlashtirsak, keyin boshqa masofaga. r 2, moment tenglamasi quyidagi shaklni oladi: 
(2.11)
Ikkinchi tenglamani birinchisiga bo'lib, biz quyidagilarni olamiz: (2.12)
Coulomb buni masofaning qisqarishi bilan aniqladi r to'plar orasidagi 2 marta, elektr itarish kuchi 4 marta, masofa 3 marta kamayishi bilan kuch 9 marta oshdi va hokazo. Bundan kelib chiqadiki, sharlar orasidagi elektr itaruvchi kuch ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir, F~1/r 2
2-guruh tajribalari. Kuch proportsionalligi testi F zaryadlar kattaliklarining mahsuloti, F~q 1 q 2 .
To'p 6 zaryadlangan jismdan metall tayoq 9 orqali zaryadlangan. Zaryadlar teng taqsimlangan, 5 va 6 sharlarning har biriga zaryad q. To'plar tarqalib ketgan r 1, rocker burchak bilan aylantiriladi j 1, ip burchak ostida o'ralgan j 1 . Tuproqli o'tkazgich qo'zg'almas shardan zaryadni olib tashlaydi 6. 5-to'p 6-to'pga yaqinlashadi, harakatlanuvchi to'pning zaryadi teng bo'linadi, har bir sharda zaryad qç 2. To'plar burchakka ajraladi j oldingi burchakka nisbatan ancha kichikroq j 1 . Boshni 1 soat miliga teskari burab (4-a-rasmga ko'ra) harakatlanuvchi to'p avvalgi masofasiga qaytadi. r 1 . Ipning burilish burchagiga aylandi j 2 .
Zaryad statsionar to'pdan chiqariladi va yana zaryadni ikkiga bo'lgach, harakatlanuvchi to'p avvalgi masofasiga qaytadi. Kulon bu muolajani bir necha marta takrorlab, har bir bo‘linishdan keyin to‘plarning itarish kuchi 4 marta kamayishini aniqladi. Bu qaramlikni isbotlaydi F~q 1 q 2 .
Haqiqatan ham F 1 = kq 2, qayerda k- mutanosiblik koeffitsienti. Birinchi bo'linishdan keyin kuch F 2 = (kqç 2) 2 , va F 2 cF 1 = (1ç 2) 2 = 1ç 4. Ikkinchi bo'linishdan keyin F 3 cF 2 = k(qç 4) 2 ckq 2 =
= (1ç 4) 2 = 1ç 16 va boshqalar.
Shunday qilib, qaramlik isbotlandi F~q 1 q 2 cr 2 itaruvchi kuchlar uchun.
8. O'xshamagan zaryadlarning o'zaro ta'siri Kulon eksperimentlar uchun asos qilib mayatnikning tebranishlarini o'rgandi.
Gyuygens 1673 yilda belgilaganidek, matematik mayatnikning tebranish davri (2.13) formula bilan aniqlanadi.
Qayerda l mayatnik ipining uzunligi, g tortish kuchining tezlashishi hisoblanadi. Nyutonning universal tortishish qonunidan kelib chiqadiki, (2.14)
Qayerda G- tortishish doimiysi, M Yerning massasi, R uning radiusidir. (2.14) ni (2.13) ga almashtirib, olamiz 
. (2.15)
Mayatnikning davri mayatnikdan tortishish markazigacha bo'lgan masofaga proportsionaldir.
Agar tortishish kuchlari bilan bir qatorda masofaga qarab elektr tortishish kuchlari ham o'zgarsa, ya'ni qonunga muvofiq F~ 1cr 2, u holda elektr kuchlari ta'sirida mayatnikning tebranish davri xuddi matematik mayatnik davri kabi masofaga bog'liq bo'ladi.
Ikkinchi Coulomb o'rnatilishi diagrammasi Fig.5 da ko'rsatilgan. Taxminan 35 sm diametrli katta mis to'p 1 izolyatsion stendda zaryadlangan. To'pning yonida, yupqa ipak ipda 2, uzunligi 43 mm bo'lgan mumli somondan yasalgan bo'yinturuq 3 osilgan.
Rokerning uchida, to'pga yaqin, zarhal qog'ozdan yasalgan disk 4, qarama-qarshi uchida - qarshi og'irlikdagi to'p yopishtirilgan.
Disk 4 qarama-qarshi belgining kichik zaryadi bilan zaryadlangan va muvozanat holatidan chetga chiqqan. Rocker 3 tebranishni boshladi. Keyinchalik, turli masofalarda 15 tebranish vaqti o'lchandi d sharning 1 markazi va disk 4 o'rtasida.
Tajribalar qarama-qarshi zaryadlar uchun qaramlik ekanligini ko'rsatdi F~ 1cr 2 10% aniqlik bilan bajariladi.
Jismlarni elektrlashtirganda, elektr zaryadining saqlanish qonuni. Bu qonun yopiq tizim uchun amal qiladi. Yopiq tizimda barcha zarrachalar zaryadlarining algebraik yig'indisi o'zgarishsiz qoladi . Agar zarracha zaryadlari q 1, q 2 va boshqalar bilan belgilansa, u holda
q 1 + q 2 + q 3 + … + q n= const.
Elektrostatikaning asosiy qonuni Kulon qonunidir
Agar jismlar orasidagi masofa ularning kattaligidan ko'p marta katta bo'lsa, zaryadlangan jismlarning shakli ham, o'lchami ham ular orasidagi o'zaro ta'sirga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Bunda bu jismlar nuqta jismlar sifatida qaralishi mumkin.
Zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'sir kuchi zaryadlangan jismlar orasidagi muhitning xususiyatlariga bog'liq.
Ikki nuqta harakatsiz zaryadlangan jismlarning vakuumdagi o'zaro ta'sir kuchi zaryad modullarining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir. Bu kuch Kulon kuchi deb ataladi.
|q 1 | va | q 2 | - jismlarning zaryad modullari;
r- ular orasidagi masofa;
k- mutanosiblik koeffitsienti.
F- o'zaro ta'sir kuchi
Ikki harakatsiz nuqtali zaryadlangan jismlarning o'zaro ta'sir kuchlari bu jismlarni bog'laydigan to'g'ri chiziq bo'ylab yo'naltiriladi.
Elektr zaryadining birligi
Oqimning birligi amperdir.
Bitta kulon(1 Cl) - bu 1 A oqim kuchida o'tkazgichning kesimidan 1 soniyada o'tadigan zaryad
g [Coulomb=Cl]
e=1,610 -19 S 
- elektr doimiyligi
YAQIN VA MASAFLI HARAKAT
Bir-biridan uzoqda joylashgan jismlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir har doim o'zaro ta'sirni nuqtadan nuqtaga o'tkazadigan oraliq aloqalar (yoki vosita) yordamida amalga oshiriladi, degan taxmin, qisqa masofali harakatlar nazariyasining mohiyati. Tarqatish yakuniy tezlik bilan.
To'g'ridan-to'g'ri harakat nazariyasi to'g'ridan-to'g'ri bo'shliq bo'ylab masofada. Ushbu nazariyaga ko'ra, harakat o'zboshimchalik bilan uzoq masofalarga bir zumda uzatiladi.
Ikkala nazariya ham bir-biriga qarama-qarshidir. Ga binoan masofadagi harakat nazariyalari bir tana boshqasiga bevosita bo'shliq orqali ta'sir qiladi va bu harakat bir zumda uzatiladi.
Qisqa masofalar nazariyasi har qanday o'zaro ta'sir oraliq agentlar yordamida amalga oshirilishini va cheklangan tezlik bilan tarqalishini aytadi.
O'zaro ta'sir qiluvchi jismlar o'rtasida ma'lum bir jarayonning ma'lum bir vaqt davom etishi nazariyani ajratib turadigan asosiy narsa masofadagi harakat nazariyasidan qisqa masofali harakat.
Faraday fikriga ko'ra elektr zaryadlari bir-biriga bevosita ta'sir qilmaydi. Ularning har biri atrofdagi fazoda elektr maydonini hosil qiladi. Bir zaryadning maydoni boshqa zaryadga ta'sir qiladi va aksincha. Zaryaddan uzoqlashganda, maydon zaiflashadi.
Elektromagnit o'zaro ta'sirlar kosmosda cheklangan tezlikda tarqalishi kerak.
Elektr maydoni haqiqatda mavjud, uning xususiyatlarini empirik tarzda o'rganish mumkin, ammo bu maydon nimadan iboratligini ayta olmaymiz.
Tabiat haqida elektr maydoni maydon moddiy ekanligini aytishimiz mumkin; bu ot. bizdan mustaqil ravishda, bu haqdagi bilimimizdan;
Maydon atrofdagi dunyoda boshqa hech narsa bilan aralashtirib yuborishga imkon bermaydigan ma'lum xususiyatlarga ega;
Elektr maydonining asosiy xususiyati uning elektr zaryadlariga ma'lum bir kuch bilan ta'siridir;
Statsionar zaryadlarning elektr maydoni deyiladi elektrostatik. Vaqt o'tishi bilan u o'zgarmaydi. Elektrostatik maydon faqat elektr zaryadlari tomonidan hosil bo'ladi. U bu zaryadlarni o'rab turgan fazoda mavjud va u bilan uzviy bog'liqdir.
Elektr maydon kuchi.
O'rnatilganga ta'sir qiluvchi kuchning nisbati berilgan nuqta maydon zaryadi, bu zaryadga maydonning har bir nuqtasi uchun zaryadga bog'liq emas va maydonning xarakteristikasi sifatida qaralishi mumkin.
Maydon kuchi nuqtaviy zaryadga ta'sir qiladigan kuchning ushbu zaryadga nisbatiga teng.
Nuqtaviy zaryadning maydon kuchi.
.
Nuqtaviy zaryadning maydon kuchi moduli q o masofada r undan teng:
.
Agar kosmosning ma'lum bir nuqtasida turli xil zaryadlangan zarralar elektr maydonlarini hosil qilsa, ularning kuchli tomonlari 
va hokazo, keyin bu nuqtada hosil bo'lgan maydon kuchi:
ELEKTR POL.NING Elektr tarmoqlari.
ZARYALI TO'PNING MAYDON KUCH
Kosmosning barcha nuqtalarida intensivligi bir xil bo'lgan elektr maydoni deyiladi bir hil.
Maydon chiziqlarining zichligi zaryadlangan jismlar yaqinida ko'proq bo'ladi, bu erda maydon kuchi ham katta.
- nuqtaviy zaryadning maydon kuchi.
O'tkazuvchi to'pning ichida (r > R) maydon kuchi nolga teng.
ELEKTR MAYONDAGI O'tkazgichlar.
Supero'tkazuvchilar tarkibida elektr maydoni ta'sirida o'tkazgich ichida harakatlanishi mumkin bo'lgan zaryadlangan zarralar mavjud. Bu zarrachalarning zaryadlari deyiladi bepul to'lovlar.
Supero'tkazuvchilar ichida elektrostatik maydon yo'q. Supero'tkazuvchilarning butun statik zaryadi uning yuzasida to'plangan. Supero'tkazuvchilardagi zaryadlar faqat uning yuzasida joylashgan bo'lishi mumkin.
ELEKTROSTATIKANING ASOSIY QONUNI
Elektr hodisalari asta-sekin izolyatsiya qilingan, qiziqarli tabiat hodisalarining asl xarakterini yo'qotdi va asta-sekin o'ziga xos birlikni shakllantirdi, mavjud nazariyalar uni bir nechta asosiy tamoyillar bilan qoplashga harakat qildi. Sifatli tadqiqotdan miqdoriy tadqiqotga o'tish vaqti keldi.
Tadqiqotning bu yo'nalishi Peterburglik akademik F.Epinusning (1724-1802) 1859 yilgi ishida aniq ifodalangan.
Aepinus o'zining matematik mulohazalari asosida quyidagi printsiplarni qo'yadi: har bir jism o'zining tabiiy holatida juda aniq miqdordagi elektr energiyasiga ega. Elektr suyuqligining zarralari o'zaro qaytariladi va oddiy moddalarga tortiladi. Elektr ta'siri tanadagi elektr suyuqlik miqdori tabiiy holatda bo'lishi kerak bo'lganidan ko'p yoki kamroq bo'lganda paydo bo'ladi.
Aepinus shunday taxmin qiladi: «... Men hali ham bu funktsional bog'liqliklarni aniqlashga jur'at eta olmayman. Biroq, agar turli funktsiyalar o'rtasida tanlov qilish kerak bo'lsa, men bu miqdorlar masofalarning kvadratlari bilan teskari o'zgarishini osongina da'vo qilardim. Buni qandaydir ishonchlilik bilan taxmin qilish mumkin, chunki, aftidan, boshqa tabiat hodisalari bilan o'xshashlik bunday qaramlik foydasiga gapiradi. Aepinusdan keyin Genri Kavendish (1731-1810) keldi, u 1771 yilgi maqolasida Aepinusning gipotezalarini bir o'zgarish bilan qabul qiladi: ikkita elektr zaryadining tortilishi ma'lum masofaga teskari proportsional deb taxmin qilinadi, hali aniqlanmagan.
Kavendish matematik fikrlashdan foydalanib, agar elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir kuchi teskari kvadrat qonuniga bo'ysunsa, "deyarli barcha" elektr zaryadi o'tkazgichning eng yuzasida to'plangan degan xulosaga keladi. Shunday qilib, zaryadlarning o'zaro ta'siri qonunini o'rnatishning bilvosita usuli ko'rsatilgan.
"Elektr kuchi qonuni" ni o'rnatishdagi asosiy qiyinchilik, elementar zaryadlar o'rtasida harakat qiluvchi kuchlar bilan ponderomotor kuchlar mos keladigan eksperimental vaziyatni topish edi.
Balki bu muammoga toʻgʻri yondashishni birinchi navbatda ingliz tabiatshunosi J. Robison (1739–1805) topgandir.
Robison tomonidan qo‘llanilgan eksperimental usul o‘zaro ta’sir qiluvchi zaryadlar ular lokalizatsiya qilingan sharlarning o‘lchamlari sharlar markazlari orasidagi masofadan ancha kichik bo‘lganda ularni nuqta zaryadlari deb hisoblash mumkin degan fikrga asoslangan edi.
Ingliz o'lchovlarini o'tkazgan o'rnatish uning "Mexanik falsafa tizimi" fundamental asarida tasvirlangan. Asar uning vafotidan keyin, 1822 yilda nashr etilgan.
O'lchov xatolarini hisobga olib, Robison shunday xulosaga keldi:
"Sferalar orasidagi harakat ularning markazlari orasidagi masofaning teskari kvadratiga to'liq proportsionaldir."
Biroq, elektrostatikaning asosiy qonuni Robison nomiga ega emas. Gap shundaki, olim faqat 1801 yilda olingan natijalar haqida xabar bergan va keyinroq batafsil bayon qilgan. O'sha paytda frantsuz olimi Kulonning asarlari allaqachon keng tarqalgan edi.
Charlz Avgustin Kulon (1736–1806) Fransiyaning janubi-g‘arbiy qismidagi Anguleme shahrida tug‘ilgan. Charlz tug'ilgandan so'ng, oila Parijga ko'chib o'tdi.
Dastlab, bola Mazarin kolleji sifatida ham tanilgan To'rt millat kollejida o'qidi. Ko'p o'tmay, otasi bankrot bo'lib, oilasini Frantsiyaning janubidagi Monpelye shahrida qoldirdi. Ona va o'g'il o'rtasidagi mojaro Charlzning poytaxtni tark etib, otasining oldiga ko'chib o'tishiga olib keldi.
1757 yil fevral oyida Monpelye Qirollik ilmiy jamiyatining yig'ilishida yosh matematika ishqibozi o'zining birinchi ilmiy asari - "O'rtacha proportsional egri chiziqlar bo'yicha geometrik insho" ni o'qidi. Keyinchalik Kulon jamiyat ishida faol ishtirok etdi va yana beshta xotirani taqdim etdi - ikkita matematika va uchta astronomiya.
1760 yil fevral oyida Charlz Mezier harbiy muhandislar maktabiga o'qishga kirdi. Keyingi yilning noyabr oyida Charlz maktabni tugatdi va Frantsiyaning g'arbiy sohilidagi yirik portga, Brestga tayinlandi. Keyin u Martinikaga keldi. U erda o'tkazgan sakkiz yil davomida u bir necha bor og'ir kasal bo'lib qoldi, lekin har safar u o'z xizmat vazifalariga qaytdi. Bu kasalliklar e'tibordan chetda qolmadi. Frantsiyaga qaytib kelganidan so'ng, Kulonni butunlay sog'lom odam deb hisoblash mumkin emas edi.
Bu qiyinchiliklarga qaramay, Kulon o'z vazifalarini juda yaxshi bajardi. Uning Mont Garnierda qal'a qurishdagi muvaffaqiyati ko'tarilish bilan ajralib turdi: 1770 yil mart oyida u kapitan unvonini oldi - o'sha paytda buni juda tez ko'tarilish deb hisoblash mumkin edi. Ko'p o'tmay, Kulon yana og'ir kasal bo'lib qoldi va nihoyat, Frantsiyaga ko'chirish iltimosi bilan hisobot berdi.
Vataniga qaytgach, Kulon Bushenga tayinlandi. Bu erda u G'arbiy Hindistondagi xizmati paytida boshlangan o'qishni yakunlaydi. Uning birinchi ilmiy ishida shakllantirilgan ko'pgina g'oyalar hali ham materiallarning mustahkamligi bo'yicha mutaxassislar tomonidan fundamental deb hisoblanadi.
1774 yilda Kulon yirik Cherbourg portiga ko'chirildi va u erda 1777 yilgacha xizmat qildi. U erda Kulon bir qator istehkomlarni ta'mirlash bilan shug'ullangan. Bu ish ko‘p vaqtni bo‘sh vaqtga qoldirdi va yosh olim ilmiy izlanishlarini davom ettirdi. O'sha paytda Kulonni qiziqtirgan asosiy mavzu Yer magnit maydonini aniq o'lchash uchun magnit ignalarni ishlab chiqarishning optimal usulini ishlab chiqish edi. Bu mavzu Parij Fanlar akademiyasi tomonidan e'lon qilingan tanlovda berilgan.
1777 yilda tanlovning ikkita g'olibi bir vaqtning o'zida e'lon qilindi - shved olimi van Shvinden, allaqachon tanlov uchun ish qo'ygan va Kulon. Ammo ilm-fan tarixi uchun Kulon xotirasining magnit ignalariga bag'ishlangan bobi emas, balki o'qlar osilgan iplarning mexanik xususiyatlari tahlil qilinadigan keyingi bob katta qiziqish uyg'otadi. Olim bir qator tajribalar o'tkazdi va buralish momentining deformatsiya kuchining ipning burilish burchagiga va uning parametrlariga: uzunlik va diametrga bog'liqligining umumiy tartibini o'rnatdi.
Ipak iplari va sochlarning burilishga nisbatan past egiluvchanligi elastik kuchlarning paydo bo'lish momentini e'tiborsiz qoldirishga va magnit igna egilish o'zgarishlariga to'liq mos keladi deb taxmin qilishga imkon berdi. Bu holat Coulomb uchun silindrsimon metall iplarning buralishini o'rganishga turtki bo'ldi. Uning tajribalari natijalari 1784 yilda yakunlangan "Metal simlarning buralish kuchi va elastikligini nazariy va eksperimental tadqiqotlar" ishida umumlashtirildi.
1777 yilgi tanlov uchun Coulomb tomonidan olib borilgan yupqa metall iplarning buralishini o'rganish muhim amaliy natijaga ega bo'ldi - buralish balansini yaratish. Ushbu asbob turli tabiatdagi kichik kuchlarni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin edi va u 18-asrda misli ko'rilmagan sezgirlikni ta'minladi.
Eng aniq jismoniy qurilmani ishlab chiqqandan so'ng, Coulomb unga munosib dastur izlay boshladi. Olim elektr va magnitlanish muammolari ustida ishlashni boshlaydi.
Kulonning elektr energiyasi sohasida erishgan eng muhim natijasi elektrostatikaning asosiy qonuni - harakatsiz nuqta zaryadlarining o'zaro ta'siri qonunining o'rnatilishi edi. Olim elektr tokining asosiy qonunini quyidagicha shakllantiradi:
"Bir xil tabiatdagi elektr toki bilan elektrlashtirilgan ikkita kichik to'pning itaruvchi kuchi to'plarning markazlari orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir".
Kulon o'xshash zaryadlarning itarilish kuchining masofaga bog'liqligini o'lchashdan boshladi va ko'plab tajribalar o'tkazdi. Olim uchta o'lchov natijalarini beradi, ularda zaryadlar orasidagi masofalar 36: 18: 172 va mos keladigan itaruvchi kuchlar - 36: 144: 5751, ya'ni kuchlar deyarli to'liq teskari proportsionaldir. masofalarning kvadratlari. Aslida, eksperimental ma'lumotlar nazariy qonundan biroz farq qiladi. Coulomb, hisob-kitobda qabul qilingan ba'zi soddalashtirishlarga qo'shimcha ravishda, kelishmovchilikning asosiy sabablarini eksperiment paytida elektr tokining oqib chiqishi deb hisoblaydi.
Jozibali kuchni o'lchash vazifasi ancha qiyin bo'lib chiqdi, chunki muvozanatning harakatlanuvchi to'pi qarama-qarshi belgining boshqa zaryadiga tegishining oldini olish juda qiyin. Shunga qaramay, Coulomb ko'pincha ikkita to'pning jozibali kuchi va o'ralgan ipning qarama-qarshi kuchi o'rtasidagi muvozanatga erishdi. Olingan eksperimental ma'lumotlar tortishish kuchi ham teskari kvadrat qonuniga bo'ysunishini ko'rsatdi.
Ammo Kulon bu natijalardan ham qoniqmadi. "U oldindan aytganidek, elektr nazariyasida asosiy rol o'ynaydigan ushbu qonunni tasdiqlash uchun, - deb yozadi M. Gliozzi, - Kulon kichik kuchlarni o'lchash uchun ilgari qo'llanilgan yangi original usulga murojaat qildi. po'lat nuqtaning magnit kuchi. Bu usul juda samarali ekanligini isbotladi va endi "tebranish usuli" deb nomlanadi. U mayatnikning tebranish chastotasi ma'lum joydagi tortishish kuchining kattaligiga bog'liq bo'lgani kabi, gorizontal tekislikda tebranayotgan elektrlashtirilgan ignaning tebranish chastotasi ham intensivlikka bog'liq ekanligiga asoslanadi. Unga ta'sir qiluvchi elektr quvvati, shuning uchun bir soniyadagi tebranishlar soniga ko'ra siz ushbu kuchni topishingiz mumkin. Ushbu rejani amalga oshirish uchun Kulon uchida kichik vertikal zaryadlangan plastinka bilan jihozlangan va izolyatsiyalangan metall sharning oldiga qo'yilgan, plastinka zaryadiga qarama-qarshi zaryadlangan va uning gorizontal qismlaridan biri bo'ladigan tarzda joylashgan izolyatsion novdani tebranishiga sabab bo'ldi. diametrlari muvozanat holatida bo'lganda plastinka markazidan o'tadi. Shunday qilib, teskari kvadrat qonuni ham to'liq tasdiqlandi.
Shunday qilib, Kulon elektrostatikaning asoslarini qo'ydi. U fundamental va amaliy ahamiyatga ega bo'lgan eksperimental natijalarga erishdi. Fizika tarixi uchun uning burilish balanslari bilan olib borgan tajribalari katta ahamiyatga ega edi, chunki ular fiziklarga mexanikada qo'llaniladigan kattaliklar: kuch va masofa orqali elektr zaryadining birligini aniqlash usulini berdi, bu elektr energiyasini miqdoriy tadqiqotlar o'tkazish imkonini berdi. hodisalar.
Million taomlar kitobidan oilaviy kechki ovqatlar. Eng yaxshi retseptlar muallif Agapova O. Yu. Bu g'alati frantsuzlar kitobidan muallif Yapp Nik Yangi boshlanuvchilar uchun asalarichilik kitobidan muallif Tixomirov Vadim Vitaliyevich Advokat entsiklopediyasi kitobidan muallif muallif noma'lumASOSIY HUQUQ - normalari eng yuqori yuridik kuchga ega bo'lgan yagona akt shaklida mavjud bo'lgan mamlakatlarda "konstitutsiya" tushunchasi bilan asosan mos keladigan tushuncha.
Biologiya kitobidan [Imtihonga tayyorgarlik ko'rish bo'yicha to'liq qo'llanma] muallif Lerner Georgiy Isaakovich7.1. organizmlarning yashash joylari. Ekologik omillar: abiotik, biotik. antropogen omil. Optimal qonun. Minimal qonuni. biologik ritmlar. Fotoperiodizm Imtihon ishida sinovdan o'tgan asosiy atamalar va tushunchalar: abiotik omillar, antropogen.
