Elektrisk fluidum
Leiden, år 1746. Pieter van Musschenbroek lader vand i en flaske fra en elektricitetsmaskine, tager fat i flasken og i tråden — og får et stød så kraftigt, at han skriver: en anden gang vil jeg ikke for hele kongeriget Frankrig. Elektricitet, viser det sig, kan opsamles i en flaske som en væske.
Franklin i Philadelphia forklarede det med ét fluidum. Det findes i alle legemer. Et legeme med mere end normalt er positivt ladet, med mindre negativt. Gnidning skaber ikke fluidum, den hælder det kun over. Som stof forsvandt fluidet med opdagelsen af elektronen, men tegnene plus og minus og bevarelsen af ladning blev for altid.
| Betegnelse | fluid · electric fire · mål Fr |
| Hvordan man vurderede det | efter gnistens længde, stødets styrke, elektroskopets blades udslag |
| Hvad man antog | én vægtløs væske · overskud er plus, underskud er minus · bevares |
| Indført og opgivet | to fluida hos Du Fay, 1733 · ét fluidum hos Franklin, 1747 · elektronen hos Thomson, 1897 |
| Nutidens skrivemåde | ladning Q, coulomb · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C nøjagtigt |
| Typiske værdier | 15 µC — Leydenflaske · 15 C — lyn · 1 Fr = 2,08·10⁹ elektroner |
01 · Definition
Plus er overskud, minus er underskud
Gnid en glasstav med silke. Ifølge Franklin strømmede fluidum fra silken over i glasset: glasset fik et overskud, plus, silken et underskud, minus. Hvor meget det ene legeme fik mere, så meget mistede det andet. Summen ændrer sig ikke.
Tegnet valgte Franklin på må og få, og uheldigt: i ledninger bevæger der sig i virkeligheden elektroner, og de bærer minus. Derfor løber strømmen ifølge lærebogen fra plus til minus, mens elektronerne går den modsatte vej. Men fluidets hovedregel holder: ladning bevares i ethvert forsøg.
Hvor meget der løb over
To kar — glas og silke, den stiplede linje er fluidets normale niveau. Skyderen viser, hvor mange gange silken er ført hen over glasset. Blåt over linjen er overskud, plus. Rødt under linjen er underskud, minus. Bjælken nederst er summen af ladningerne, den står altid på nul. Under karrene står, hvordan man skriver det i dag: elektroner er gået fra glasset til silken.
Pump flasken op og vent på gnisten
Hovedhandlingen er knappen «Drej maskinen». Til venstre gnides glaskuglen mod puden, og blå dråber fluidum løber langs tråden til flaskens indre belægning. Jo mere fluidum, desto højere spænding. Til højre sidder gnistgabet: to messingkugler, afstanden indstilles med skyderen. Når spændingen når luftens gennemslag, omkring 3 kV pr. millimeter, springer en gul gnist over, og flasken tømmes. Skærmen til højre tegner spændingen over tid. Tiden er virkelig.
—
02 · Omregning
| {n} | {v} | {note} |
En franklin er den ladning, der frastøder en lige så stor ladning på afstanden 1 cm med kraften 1 dyn. Det er 3,335 64·10⁻¹⁰ C, omkring to milliarder elektroner. Enheden blev opkaldt efter Franklin i 1941.
En amperetime er den ladning, der passerer på en time ved strømmen 1 A: 3600 C. Et telefonbatteri på 4000 mA·h rummer 14 400 C — i ladning næsten tusind lyn, men ved en spænding på blot 4 V.
03 · Størrelsesordener
04 · Måleinstrumenter
05 · Skriveregler
06 · Naboenheder
07 · Historisk afsnit
Fluidum blev målt med det, man havde ved hånden: gnistens længde, stødets styrke, antallet af flasker i et batteri. Coulomb gav i 1785 for første gang kraftloven, og ladning blev en størrelse med en enhed. I CGS-systemet blev enheden franklin, i SI coulomb, via ampere og sekund.
Siden 2019 er det hele samlet i «fluidumdråben»: elementarladningen e er fastsat nøjagtigt, 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. En coulomb er omtrent 6 241 509 074 460 762 607,776 elementarladninger, og derefter kan man tælle cifre, så længe man vil. Fluidet viste sig at være kornet.
Katalog over størrelser
hele registret →SI-systemets syv grundenheder
En dråbe syre ændrer saftens farve, salt farver flammen, vand fryser ved et bank. Under dem alle Simetriums ark, efter fagområde og alfabetisk.
Åbn registret →