|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Định luật cơ bản của tĩnh điện. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Các hiện tượng điện dần dần mất đi đặc tính ban đầu của các hiện tượng tự nhiên cô lập, vui nhộn và dần dần hình thành một loại thống nhất, mà các lý thuyết hiện có đã cố gắng che đậy bằng một số nguyên tắc cơ bản. Đã đến lúc chuyển từ nghiên cứu định tính sang định lượng. Hướng nghiên cứu này được thể hiện rõ ràng trong công trình nghiên cứu năm 1859 của viện sĩ St.Petersburg F. Epinus (1724–1802). Aepinus đặt các nguyên tắc sau đây làm cơ sở cho việc xem xét toán học của mình: mọi cơ thể ở trạng thái tự nhiên đều có một lượng điện được xác định rõ ràng. Các hạt của chất lỏng điện bị đẩy lùi lẫn nhau và bị hút bởi vật chất thông thường. Hiệu ứng điện xuất hiện khi lượng chất lỏng điện trong cơ thể lớn hơn hoặc ít hơn so với trạng thái tự nhiên. Aepinus đưa ra giả thiết: "... Tôi vẫn không dám xác định những phụ thuộc hàm này. Tuy nhiên, nếu cần phải lựa chọn giữa các hàm khác nhau, thì tôi sẵn sàng tranh luận rằng những đại lượng này thay đổi tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách Điều này có thể được giả định với một số hợp lý, bởi vì có lợi cho sự phụ thuộc như vậy, rõ ràng, sự tương tự với các hiện tượng tự nhiên khác đã nói lên. Theo sau Aepinus là Henry Cavendish (1731–1810), người trong bài báo năm 1771 của ông chấp nhận các giả thuyết của Aepinus với một thay đổi: lực hút của hai điện tích được cho là tỷ lệ nghịch với một mức độ nào đó của khoảng cách, chưa được xác định. Cavendish, sử dụng lý luận toán học, kết luận: nếu lực tương tác của các điện tích tuân theo định luật nghịch đảo bình phương, thì "hầu như tất cả" điện tích tập trung trên bề mặt của vật dẫn. Do đó, một cách gián tiếp thiết lập quy luật tương tác của các điện tích được nêu ra. Khó khăn chính trong việc thiết lập "định luật lực điện" là tìm ra một tình huống thực nghiệm trong đó các lực điện động trùng với lực tác dụng giữa các điện tích cơ bản. Có lẽ cách tiếp cận chính xác cho vấn đề này trước hết là do nhà tự nhiên học người Anh J. Robison (1739-1805) tìm ra. Phương pháp thực nghiệm được Robison sử dụng dựa trên ý tưởng rằng các điện tích tương tác có thể được coi là điện tích điểm khi kích thước của các quả cầu mà chúng nằm trên đó nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách giữa các tâm của các quả cầu. Sự sắp đặt mà người Anh đã thực hiện các phép đo được mô tả trong tác phẩm cơ bản của anh ấy "Hệ thống triết học cơ học". Tác phẩm được xuất bản sau khi ông qua đời, vào năm 1822. Đưa ra các sai số đo lường, Robison kết luận: "Hành động giữa các quả cầu tỷ lệ chính xác với bình phương nghịch đảo của khoảng cách giữa các tâm của chúng." Tuy nhiên, định luật cơ bản của tĩnh điện không mang tên Robison. Thực tế là nhà khoa học đã báo cáo về kết quả thu được chỉ vào năm 1801, và được mô tả chi tiết thậm chí sau đó. Vào thời điểm đó, các công trình của nhà khoa học Pháp Coulomb. Charles Augustin Coulomb (1736–1806) sinh ra ở Angouleme, tây nam nước Pháp. Sau khi sinh Charles, gia đình chuyển đến Paris. Lúc đầu, cậu bé theo học tại Trường Cao đẳng Bốn Quốc gia, còn được gọi là Cao đẳng Mazarin. Chẳng bao lâu sau, cha anh bị phá sản và bỏ gia đình đến Montpellier, miền nam nước Pháp. Xung đột giữa mẹ và con trai dẫn đến việc Charles rời thủ đô và chuyển đến sống với cha mình. Vào tháng 1757 năm XNUMX, tại một cuộc họp của Hiệp hội Khoa học Hoàng gia Montpellier, một người trẻ tuổi yêu toán học đã đọc tác phẩm khoa học đầu tiên của mình, "Bài luận Hình học về Đường cong Tỷ lệ Trung bình". Sau đó, Coulomb đã tham gia tích cực vào công việc của xã hội và trình bày thêm năm cuốn hồi ký - hai cuốn về toán học và ba cuốn về thiên văn học. Tháng 1760 năm XNUMX, Charles nhập học Trường Kỹ sư Quân sự Mézières. Vào tháng XNUMX năm sau, Charles tốt nghiệp tại Trường và được bổ nhiệm đến một cảng lớn ở bờ biển phía Tây nước Pháp, Brest. Sau đó, anh đến Martinique. Trong tám năm ở đó, ông ốm nặng mấy lần, nhưng lần nào ông cũng trở về với nhiệm vụ chính thức của mình. Những căn bệnh này không hề được chú ý. Sau khi trở về Pháp, Coulomb không còn có thể được coi là một người hoàn toàn khỏe mạnh. Bất chấp tất cả những khó khăn đó, Coulomb đã thực hiện rất tốt nhiệm vụ của mình. Thành công của ông trong việc xây dựng pháo đài ở Mont Garnier được đánh dấu bằng việc thăng chức: vào tháng 1770 năm XNUMX, ông được phong quân hàm đại úy - vào thời điểm đó, đây có thể được coi là một sự thăng tiến rất nhanh. Chẳng bao lâu sau, Coulomb lại lâm bệnh nặng và cuối cùng, ông đã đệ đơn yêu cầu được chuyển đến Pháp. Sau khi trở về quê hương, Coulomb được giao cho Bushen. Tại đây, ông hoàn thành một nghiên cứu bắt đầu trong thời gian phục vụ ở Tây Ấn. Nhiều ý tưởng được ông đưa ra trong công trình khoa học đầu tiên của mình vẫn được các chuyên gia coi là cơ bản về sức mạnh của vật liệu. Năm 1774, Coulomb được chuyển đến cảng lớn Cherbourg, nơi ông phục vụ cho đến năm 1777. Tại đó, Coulomb đã tham gia vào việc sửa chữa một số công sự. Công việc này để lại nhiều thời gian nhàn rỗi, nhà khoa học trẻ tiếp tục công việc nghiên cứu khoa học của mình. Chủ đề chính mà Coulomb quan tâm vào thời điểm đó là phát triển một phương pháp tối ưu để chế tạo kim từ tính để đo chính xác từ trường Trái đất. Chủ đề này đã được đưa ra trong một cuộc thi do Viện Hàn lâm Khoa học Paris công bố. Hai người chiến thắng trong cuộc thi vào năm 1777 đã được công bố cùng một lúc - nhà khoa học Thụy Điển van Schwinden, người đã đưa ra công trình cho cuộc thi, và Coulomb. Tuy nhiên, đối với lịch sử khoa học, không phải chương hồi ký của Coulomb dành cho kim từ trường được quan tâm nhiều nhất, mà là chương tiếp theo, nơi phân tích các đặc tính cơ học của các sợi chỉ mà các mũi tên được treo trên đó. Nhà khoa học đã tiến hành một loạt thí nghiệm và thiết lập thứ tự phụ thuộc chung của mômen lực biến dạng xoắn vào góc xoắn của ren và các thông số của nó: chiều dài và đường kính. Độ đàn hồi thấp của sợi tơ và sợi tóc đối với lực xoắn khiến người ta có thể bỏ qua mômen phát sinh của lực đàn hồi và cho rằng kim từ tính chính xác tuân theo các biến thiên độ nghiêng. Hoàn cảnh này là động lực thúc đẩy Coulomb nghiên cứu lực xoắn của các sợi kim loại hình trụ. Kết quả thí nghiệm của ông được tóm tắt trong công trình "Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về lực xoắn và độ đàn hồi của dây kim loại", hoàn thành năm 1784. Nghiên cứu về độ xoắn của các sợi kim loại mỏng do Coulomb thực hiện cho cuộc thi năm 1777 đã có một hệ quả thực tế quan trọng - việc tạo ra cân bằng xoắn. Dụng cụ này có thể được sử dụng để đo các lực nhỏ có bản chất khác nhau và nó mang lại độ nhạy chưa từng có trong thế kỷ XNUMX. Sau khi phát triển thiết bị vật lý chính xác nhất, Coulomb bắt đầu tìm kiếm một ứng dụng xứng đáng cho nó. Nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu các vấn đề về điện và từ tính. Kết quả quan trọng nhất mà Coulomb thu được trong lĩnh vực điện học là việc thiết lập định luật cơ bản về tĩnh điện - định luật tương tác của các điện tích điểm bất động. Nhà khoa học xây dựng định luật cơ bản của điện như sau: “Lực đẩy của hai quả cầu nhỏ nhiễm điện cùng bản chất tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa các tâm của hai quả cầu”. Coulomb bắt đầu bằng cách đo sự phụ thuộc của lực đẩy của các điện tích cùng loại vào khoảng cách và tiến hành nhiều thí nghiệm. Nhà khoa học đưa ra kết quả của ba phép đo, trong đó khoảng cách giữa các điện tích có liên quan là 36:18:172 và lực đẩy tương ứng - là 36:144:5751, nghĩa là các lực gần như tỷ lệ nghịch với bình phương các khoảng cách. Trên thực tế, dữ liệu thực nghiệm có phần khác với định luật lý thuyết. Coulomb xem xét những lý do chính cho sự khác biệt, bên cạnh một số đơn giản hóa được áp dụng trong tính toán, là sự rò rỉ điện trong quá trình thử nghiệm. Nhiệm vụ đo lực hút hóa ra khó hơn, vì rất khó ngăn quả cầu chuyển động của vật cân bằng tiếp xúc với điện tích khác trái dấu. Tuy nhiên, Coulomb thường cố gắng đạt được sự cân bằng giữa lực hấp dẫn của hai quả bóng và lực đối nghịch của sợi xoắn. Dữ liệu thực nghiệm thu được chỉ ra rằng lực hút cũng tuân theo định luật nghịch đảo bình phương. Nhưng Coulomb cũng không hài lòng với những kết quả này. M. Gliozzi viết: “Để xác nhận định luật này, như ông đã thấy trước, sẽ đóng một vai trò cơ bản trong lý thuyết điện. Lực từ của một chất điểm bằng thép. Phương pháp này hóa ra rất hiệu quả và ngày nay được gọi là "phương pháp dao động" Nó dựa trên thực tế rằng, cũng như tần số dao động của con lắc phụ thuộc vào độ lớn của trọng lực tác dụng vào một nơi xác định nên tần số dao động của kim nhiễm điện dao động trên mặt phẳng nằm ngang phụ thuộc vào cường độ điện trường tác dụng lên nó, sao cho lực này lập được từ số dao động trong một giây. kế hoạch, Coulomb làm cho một thanh cách điện dao động, được trang bị ở cuối một tấm tích điện nhỏ theo phương thẳng đứng và nằm phía trước một quả cầu kim loại cách điện, tích điện trái dấu với điện tích của tấm và nằm sao cho một trong những đường kính nằm ngang của nó ov đi qua tâm của tấm khi nó ở trạng thái cân bằng. Bằng cách này, luật bình phương nghịch đảo cũng đã được xác nhận đầy đủ. " Do đó, Coulomb đã đặt nền móng cho tĩnh điện. Ông đã thu được các kết quả thực nghiệm có tầm quan trọng cơ bản và ứng dụng. Đối với lịch sử vật lý, các thí nghiệm của ông với cân bằng lực xoắn cũng có tầm quan trọng tối cao vì chúng đã cung cấp cho các nhà vật lý một phương pháp xác định đơn vị điện tích thông qua các đại lượng được sử dụng trong cơ học: lực và khoảng cách, giúp tiến hành các nghiên cứu định lượng về điện. hiện tượng. Tác giả: Samin D.K.
▪ Định luật về tỉ số thể tích đơn giản ▪ Các nguyên tắc cơ bản của phôi học
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Công nghệ Trái đất nặng 30 nghìn tỷ tấn ▪ Các sông băng ở Bắc Cực tràn đầy sự sống ▪ Bộ phận giả mạch máu lý tưởng
▪ phần của trang web Các nguồn năng lượng thay thế. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Tsiolkovsky Konstantin. Tiểu sử của một nhà khoa học ▪ bài viết Cân bằng nội môi là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Giặt là. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ Bài viết Những chiếc khăn tay kỳ diệu. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này