شاره الکتریکی
لیدن، سال 1746. پیتر فان موشنبروک آب درون بطری‌ای را با ماشین الکتریکی پر بار می‌کند، بطری و سیم را در دست می‌گیرد و چنان ضربه‌ای می‌خورد که می‌نویسد: بار دوم نه، حتی اگر همه پادشاهی فرانسه را بدهند. پس الکتریسیته را می‌شود مانند مایع در بطری انباشت.
فرانکلین در فیلادلفیا این را با یک شاره توضیح داد. این شاره در همه جسم‌ها هست. جسمی که بیش از اندازه عادی دارد مثبت بار است و جسمی که کمتر دارد منفی. مالش شاره نمی‌آفریند، فقط آن را جابه‌جا می‌کند. شاره به‌عنوان ماده با کشف الکترون از میان رفت، اما نشانه‌های مثبت و منفی و پایستگی بار برای همیشه ماندند.
| نشانه | fluid · electric fire · مقیاس Fr |
| چگونه برآورد می‌کردند | از درازای جرقه، نیروی ضربه، باز شدن ورقه‌های الکتروسکوپ |
| چه فرض می‌شد | یک مایع بی‌وزن · فزونی مثبت، کمبود منفی · پایسته |
| ورود و کنار گذاشتن | دو شاره دوفه، 1733 · یک شاره فرانکلین، 1747 · الکترون تامسون، 1897 |
| نگارش امروزی | بار Q، به کولن · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C دقیقاً |
| مقدارهای نمونه | 15 µC — بطری لیدن · 15 C — آذرخش · 1 Fr = 2,08·10⁹ الکترون |
01 · تعریف
مثبت یعنی فزونی، منفی یعنی کمبود
میله شیشه‌ای را با ابریشم بمالید. به گفته فرانکلین شاره از ابریشم به شیشه رفت: شیشه فزونی گرفت، مثبت شد، و ابریشم کمبود یافت، منفی شد. هر اندازه در یک جسم افزوده شد، در دیگری کاسته شد. مجموع تغییر نمی‌کند.
فرانکلین نشانه را تصادفی برگزید و بد برگزید: در سیم‌ها در واقع الکترون‌ها می‌دوند و بار آن‌ها منفی است. از این رو جریان در کتاب درسی از مثبت به منفی می‌رود و الکترون‌ها در خلاف آن. اما قاعده اصلی شاره درست است: بار در هر آزمایش پایسته است.
چقدر جابه‌جا شد
دو ظرف، شیشه و ابریشم، و خط‌چین سطح عادی شاره است. لغزنده نشان می‌دهد چند بار ابریشم روی شیشه کشیده شده است. آبی بالای خط‌چین فزونی است، مثبت. سرخ زیر خط‌چین کمبود است، منفی. نوار پایین مجموع بارهاست و همیشه روی صفر می‌ماند. زیر ظرف‌ها شیوه نوشتن امروزی آمده است: الکترون‌ها از شیشه به ابریشم رفتند.
بطری را پر کن و منتظر جرقه بمان
کار اصلی دکمه «ماشین را بچرخان» است. در چپ کره شیشه‌ای به بالشتک می‌خورد و قطره‌های آبی شاره از راه سیم به پوشش درونی بطری می‌دوند. هرچه شاره بیشتر، ولتاژ بالاتر. در راست جرقه‌گیر است: دو گوی برنجی که فاصله‌شان را لغزنده تعیین می‌کند. وقتی ولتاژ به شکست هوا برسد، نزدیک 3 kV در هر میلی‌متر، جرقه‌ای زرد می‌جهد و بطری خالی می‌شود. صفحه راست ولتاژ را بر حسب زمان می‌نویسد. زمان واقعی است.
—
02 · تبدیل
| {n} | {v} | {note} |
فرانکلین باری است که بار همانند خود را در فاصله 1 cm با نیروی 1 دین می‌راند. این 3,335 64·10⁻¹⁰ C است، نزدیک به دو میلیارد الکترون. یکا را در سال 1941 به نام فرانکلین نامیدند.
آمپرساعت باری است که در یک ساعت با جریان 1 A می‌گذرد: 3600 C. باتری گوشی با ظرفیت 4000 mA·h برابر 14 400 C نگه می‌دارد، از نظر بار نزدیک به هزار آذرخش، اما با ولتاژی تنها 4 V.
03 · مرتبه‌های بزرگی
04 · ابزارهای اندازه‌گیری
05 · قواعد نگارش
06 · یکاهای همسایه
07 · بخش تاریخی
شاره را با آنچه در دست بود می‌سنجیدند: درازای جرقه، نیروی ضربه، شمار بطری‌ها در باتری. کولن در سال 1785 نخستین بار قانون نیرو را داد و بار کمیتی با یکا شد. در دستگاه CGS یکا فرانکلین شد و در SI کولن، از راه آمپر و ثانیه.
از سال 2019 همه‌چیز بر «قطره شاره» جمع شد: بار بنیادی e دقیق ثابت شد، 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. یک کولن نزدیک 6 241 509 074 460 762 607,776 بار بنیادی است و پس از آن رقم‌ها را هرچه بخواهید می‌توان شمرد. شاره دانه‌دانه از آب درآمد.
فهرست کمیت‌ها
همهٔ فهرست ←هفت یکای پایهٔ SI
یک قطره اسید رنگ آب‌میوه را تغییر می‌دهد، نمک شعله را رنگی می‌کند، آب با یک ضربه یخ می‌زند. زیر آن‌ها همهٔ برگه‌های Simetrium، بر پایهٔ رشته و به ترتیب الفبا.
باز کردن فهرست ←