Page 44 - fizica-viii

42 Fenomene electrice şi magnetice – Electrostatica UNITATEA 2

Legea lui Coulomb (identificarea experimentală
Termeni-cheie
a mărimilor care influențează forța electrică)
⚫ sarcină electrică
⚫ interacțiune
⚫ permitivitate electrică Ai observat că?
⚫ câmp electric Când apropii o baghetă electrizată de mici foițe de aluminiu, acestea se
⚫ câmp electrostatic „lipesc” de baghetă (fig.1). Între oricare două corpuri încărcate cu sarcini
⚫ linie de câmp electrice se manifestă interacțiuni la distanță, numite forțe electrostatice.

Ce crezi?
Ce se întâmplă cu părul copilului din imagine la apropierea
unor baloane încărcate electric (fig.2)?

Experimentează!
Fig.1 Scurtă istorie: Experimentul lui Coulomb
Experimental, Charles-Augustin de Coulomb a desco-
perit factorii ce pot influența modulul forței de interac-
țiune dintre două corpuri încărcate electric. B B A A
⚫ Ce a folosit Coulomb?
Pentru a măsura forțele electrostatice, el a utilizat un
instrument extrem de sensibil, respectiv o balanță de
Fig.2
torsiune (fig.3). Aceasta este compusă dintr-un fir sub-
țire, rezistent la torsiune (răsucire), suspendat vertical. Fig. 3
La capătul său se află o bară orizontală izolatoare, având
la capete o sferă conductoare (A), respectiv un disc pentru contrabalansare.
În apropierea sferei (A) se află o altă sferă conductoare (B) de același diame-
tru, menținută fixă cu ajutorul unei tije verticale. Ansamblul este introdus
într-o carcasă cilindrică transparentă, care protejează sistemul de influen-
Fig.4.b țele externe (curenții de aer, praful) ce ar putea afecta măsurătorile sensi-
Fig.4.a bile. Pe carcasă este montată o scală circulară gradată, pentru a permite
măsurarea exactă a unghiului de rotație al brațului balanței.
Charles Augustin de Coulomb ⚫ Ce a făcut Coulomb?
(1736 – 1806) – A încărcat ambele sfere cu diferite sarcini electrice. Forțele de res-
izician și inginer militar francez, pingere dintre sfere determină rotirea barei orizontale și, implicit, torsio-
care timp de 20 de ani a servit narea firului vertical. Scanează codul QR de la fig.4.a pentru a vizualiza
Fcoroana franceză. Începând cu acest lucru.
anul 1784, publică lucrări științifice
asupra studiului frecării și stabi­ – A modificat distanța (r) dintre sferele electrizate (fig.4.b).
lește legile frecării, studiul forțelor – A măsurat unghiul de torsiune a firului pentru fiecare situație.
de torsiune și elasticității și stu­ ⚫ Ce a constatat Coulomb?
diul forțelor electrostatice. În 1785 – Unghiul de torsiune (α) al firului este proporțional cu forța care acți-
elaborează ceea ce ulterior se va onează asupra bilei suspendate (fig.4.b).
numi Legea lui Coulomb. Își între­ – Forța depinde direct proporțional de mărimea sarcinilor electrice
rupe cercetările în 1789, la debutul

revoluției franceze. implicate: F ~ q ∙ q
1
2
Numele său apare printre cele – Forța electrostatică scade pe măsură ce distanța dintre bile, , crește.
72 scrise pe turnul Eiffel ca o recu­ Prin măsurători precise, el a determinat că forța este invers proporțională
1 _
noaștere a contribuției acestora la cu pătratul distanței: F ~
r
dezvoltarea ști­ 2
inței. În onoa­ Reține!
rea sa, uni­
tatea de Utilizând balanța de torsiune, Coulomb a dedus legea cantitativă care-i
mă s ur ă poartă numele:
a sarcinii Legea lui Coulomb. Forța de interacțiune dintre două sarcini electrice
electrice
în SI îi punctiforme este direct proporțională cu produsul dintre cele două sarcini
p o a r t ă electrice, invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele, depinzând
numele. și de proprietățile electrice ale mediului.