Лауреаты конкурса «Свободный полёт - 2013»

    О фонде  Конкурс Свободный полёт  Конкурс творческих идей  Собрание конкурсных работ  Физика  Математика  Это интересно 

В. Гильберт — изучение электризации тел.
Теория электрического флюида Б. Франклина.

Дата: 1600 (электризация), примерно 1750 (два рода зарядов).

Методы: качественное исследование в лабораторных условиях.

Прямота эксперимента: непосредственное качественное наблюдение.

Искусственность изучаемых условий: условия, встречающиеся в реальном мире, но в сильно упрощенном виде (например, электризация трением приводит к разрядам в клубах вулканического пепла при извержениях — но этот эффект очень сложен).

Исследуемые фундаментальные принципы: существование электрического заряда, его скалярный характер (проявляющийся в существовании только двух его видов — положительного и отрицательного).

Еще в древней Греции, за пять веков до нашей эры, было известно, что натертый янтарь обладает свойством притягивать легкие предметы, например, травинки. Однако первые систематические опыты, связанные с изучением электризации, провел Вильям Гильберт (1544–1603; портрет слева). Он показал, что свойство электризоваться при трении является достаточно общим: им обладает не только янтарь, но и алмаз, опал, стекло и др. Также В. Гильберт показал, что, если наэлектризованное тело внести в пламя горелки, оно теряет свои электрические свойства.

Помимо способности притягивать не наэлектризованные (нейтральные) тела, заряженные тела имели способность взаимодействовать друг с другом. Более того, как обнаружил Бенджамин Франклин (1706–1790; портрет справа), определенные тела, будучи наэлектризованными, притягивались друг к другу, а некоторые отталкивались. На основе этого наблюдаемого факта Франклин сделал вывод о существовании «положительного» и «отрицательного» электричества (как известно, различные тела в результате трения приобретают заряды разных знаков). Наконец, он выдвинул гипотезу о том, что род электричества определяется избытком или недостатком электрического флюида в теле, при этом при трении часть этого флюида перетекает от одного тела к другому, приводя к их электризации. Б. Франклин также отметил, что при удалении тел друг от друга сила их притяжения/отталкивания убывает, а также что эта сила увеличивается, если тела более тщательно электризовать (т.е. при увеличении зарядов тел по модулю). Точные же зависимости получил лишь Шарль Кулон, имя которого и носит соответствующий закон.

Необходимо отметить для сравнения, что дискретность электрического заряда была доказана только в начале XX века в опыте Роберта Милликена, в котором измерялся заряд наэлектризованных капель масла.

<<К предыдущему эксперименту  |  Электродинамика  |  К следующему эксперименту>>