Przenosząc do nienaładowanego elektroskopu elektryczny ładunek dodatni lub ujemny, można zauważyć, że liście elektroskopu będą się rozchodzić pod mniejszym lub większym kątem.
Dotknij zelektryzowaną różdżkądo pręta elektroskopu i pamiętaj kąt, pod którym liście się rozchodzą. Aby uzyskać rozbieżność między liśćmi elektroskopu pod większym kątem, konieczne jest przeniesienie na niego ładunku z większej powierzchni naładowanego drążka. Przeciwnie, liście zbiegają się, gdy dotkniesz dłonią elektroskopu.
Stwierdzamy zatem, że siła ładunku elektrycznego na ciało jest większa lub mniejsza. Dlatego możemy mówić o takiej koncepcji, jak wielkość ładunku, a zatem o jego pomiarze.
Stało się to możliwe dzięki odkryciu pod koniec XVIII wieku. prawo dotyczące interakcji ładunków elektrycznych. Prawo to zostało odkryte przez francuskiego fizyka Coulomba.
Prawo Coulomba odkryto eksperymentalnie: naukowiec przeprowadził eksperymenty z obciążnikami skrętnymi, za pomocą których zmierzył siłę, z jaką oddziaływują naelektryzowane obiekty.
Równowaga skrętna składa się z lekkiego, nieprzewodzenie wszelkich ładunków elektrycznych wahacza zawieszonego na najcieńszym metalowym gwincie w szklanym naczyniu o kształcie cylindrycznym. Pozłacana kula jest przymocowana na jednej krawędzi pręta, a przeciwwaga na drugiej. Drutem górnym jest przymocowany do środka głowy, wyposażony we wskaźnik i obracający się na podziałce mającej podziałki, która służy do określenia wielkości kąta skrętu stałego drutu.
Pokrywa naczynia ma otwór, przez którykolejna dokładnie taka sama kula b jest dostarczana do izolatora, która jest równa wielkości kulki a. Rozmiar odległości kątowej między złoconymi kulkami a i b oblicza się na podstawie podziałów na cylindrycznym naczyniu. Aby to zrobić, obróć głowicę skali o określony kąt, możesz zmienić odległość.
Po załadowaniu i zainstalowaniu obu kulek w dowolnej odległości, kulomb mógł określić siłę, z którą te kule wchodzą w interakcję, mierząc kąt skręcenia nici.
Jeśli urządzenie jest wstępnie skalibrowane, to poprzez pomiar kąta obrotu głowicy można dowiedzieć się, z jaką siłą działają naelektryzowane kule.
Wraz ze zmianą odległości między kulami Coulomb odkrył, że przy stałych ładunkach siła, z którą oddziałują, będzie odwrotnie proporcjonalna do podwójnej odległości między ich środkami.
Rozwiązanie problemu pomiaru wielkości ładunkówpiłki wyglądały następująco: jeśli kula b zostanie naładowana i po wyjęciu z urządzenia styka się z inną piłką, wówczas dokładnie połowa ładunku przeniesie się na inną piłkę z piłki b. W ten sposób pozostanie na nim połowa ładunku. Po umieszczeniu kuli b z powrotem w urządzeniu, Coulomb stwierdził, że w tej samej odległości między kulkami ich siła oddziaływania zmniejsza się o połowę - wprost proporcjonalnie do zmniejszenia ładunku.
Podobnie zmieniono ładunek poruszającej się piłki.
Dzięki tym doświadczeniom odkryto prawonastępnie stał się znany jako prawo kulombowskie, jego definicja jest następująca: siła oddziaływania dwóch punktów punktowych jest wprost proporcjonalna do ich wartości, odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między ładunkami i skierowana wzdłuż linii łączącej te ładunki.
Prawo kulomb Amontona wyraża się wzorem:
F = k (q1q2 / r²),
gdzie q1 i q2 to wartości ładunków punktowych, któreinterakcji, r jest odległością między tymi ładunkami, zaś k jest współczynnikiem proporcjonalności, który zależy od tego, które jednostki miary zostaną uwzględnione we wzorze.
W tym przypadku ładunkami punktowymi są ładunki znajdujące się na ciałach o dowolnej wielkości i kształcie, które są wystarczająco małe w porównaniu z odległościami, w których rozważane jest ich oddziaływanie.
Badania wykazały, że wielkością siły F.środowisko ma wpływ, a formuła wyrażająca prawo Coulomba jest stosowana tylko wtedy, gdy naładowane ciała oddziałują w próżni.
Dzięki prawu Coulomba powstała jednostkawyładowanie elektryczne. Oznacza to ładunek działający w próżni na identyczny ładunek, który znajduje się w odległości jednego centymetra, z siłą jednego dynu. Jest to absolutna elektrostatyczna jednostka ładunku.
