Как измерили электрический заряд?
У тел обнаружили свойство притяжения/отталкивания, хорошо. Способами довольно сложными для начала изучения электродинамики, доказали существование электрона и списали это свойство на заряд. Но как его измерили? Для того же эксперимента кулона, нужно было знать, что заряды равны между собой. Ну или если не равны, знать их значения
ДополненЯ попробовал решить механически задачу, как кулон сделал эксперимент..
Получил, что сила равна F=mф"Rотн/sinф
ф - угол кручения нити, Rотн - расстояние от заряда, который неподвижно стоит в начальной точки до нашего заряда, который отъезжает от покоящегося.
Логично, что это в общем виде, т.к. статистику функции угла я не брал, но.. правильно хоть?
Провели замеры с двумя заряженными шариками. Потом одним из шариков прикоснулись к такому же незаряженному (третьему). Заряд поделился пополам. Снова провели замеры. Поделили пополам заряд второго шарика. Снова провели замеры.
Вы правы, это очень интересный вопрос! Действительно, чтобы провести эксперимент Кулона и измерить силу взаимодействия зарядов, нужно знать значения этих зарядов. Но как же измерили эти значения в первую очередь?
Ответ кроется в сочетании нескольких ключевых экспериментов и концепций:
1. Измерение силы взаимодействия: Эксперимент Кулона позволил измерить силу взаимодействия между двумя заряженными телами, но не сам заряд. Он установил, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.
2. Закон сохранения заряда: Опыты показали, что заряд не исчезает и не появляется из ниоткуда. Он только перераспределяется.
3. Электролиз: В 1833 году Майкл Фарадей обнаружил, что при электролизе количество вещества, выделяющегося на электродах, прямо пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролит. Это открытие позволило связывать электрический заряд с количеством вещества.
4. Опыт Милликена: Роберт Милликен в 1909 году измерил заряд электрона, наблюдая за движением заряженных капель масла в электрическом поле. Он обнаружил, что заряд каждой капли был кратен заряду электрона.
Как это все связать:
* Фарадей: Установил связь между электрическим зарядом и количеством вещества, что позволило "калибровать" заряд.
* Милликен: Измерил заряд электрона, который стал фундаментальной константой.
* Закон сохранения: Позволил определить заряды других частиц, основываясь на том, как они взаимодействуют с электронами и друг с другом.
Важные моменты:
* Все эти эксперименты были очень сложными и требовали высокой точности.
* Понятие "электрического заряда" — это абстрактная величина, которая не может быть непосредственно измерена. Мы можем измерять только силу взаимодействия между заряженными телами, а затем вычислять значения зарядов.
В итоге:
Измерение электрического заряда – это результат нескольких гениальных открытий и сложных экспериментов. Это не простой процесс, а результат многолетних исследований и развития теории электромагнетизма.
Измерили неоднократно и разными способами. Даже сейчас, возможно, уточняют значение новым способом измерения. Первоначально измерили на капельке масла.
Достаточно сравнить силы оталкивания с любой другой силой - силой тяжести, например... смотри как работает тот же электроскоп. Мы можем получить значение заряда в условных единицах, сравнивая отталкивание лепестка от опоры (или двух лепестков) с силой тяжести, стремящейся вернуть их обратно.
