Elektrisk fluidum
Leiden, år 1746. Pieter van Musschenbroek lader vann i en flaske fra en elektrisermaskin, tar tak i flasken og i ledningen — og får et støt så kraftig at han skriver: en gang til gjør jeg det ikke for hele kongeriket Frankrike. Elektrisitet, viser det seg, kan samles i en flaske som en væske.
Franklin i Philadelphia forklarte dette med ett enkelt fluidum. Det finnes i alle legemer. Et legeme med mer enn normalt er positivt ladet, med mindre negativt. Gnidning skaper ikke fluidum, den heller det bare over. Som stoff forsvant fluidet med oppdagelsen av elektronet, men tegnene pluss og minus og bevaringen av ladning ble for alltid.
| Betegnelse | fluid · electric fire · mål Fr |
| Hvordan man vurderte det | etter gnistens lengde, støtets styrke, utslaget til elektroskopets blad |
| Hva man antok | én vektløs væske · overskudd er pluss, underskudd er minus · bevares |
| Innført og forkastet | to fluida hos Du Fay, 1733 · ett fluidum hos Franklin, 1747 · elektronet hos Thomson, 1897 |
| Dagens skrivemåte | ladning Q, coulomb · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C nøyaktig |
| Typiske verdier | 15 µC — Leydenflaske · 15 C — lyn · 1 Fr = 2,08·10⁹ elektroner |
01 · Definisjon
Pluss er overskudd, minus er underskudd
Gni en glasstav med silke. Ifølge Franklin strømmet fluidum fra silken over i glasset: glasset fikk et overskudd, pluss, silken et underskudd, minus. Så mye som det ene legemet fikk mer, så mye mistet det andre. Summen endrer seg ikke.
Tegnet valgte Franklin på må og få, og uheldig: i ledninger beveger det seg i virkeligheten elektroner, og de bærer minus. Derfor går strømmen ifølge læreboka fra pluss til minus, mens elektronene går motsatt vei. Men fluidets hovedregel holder: ladning bevares i ethvert forsøk.
Hvor mye som rant over
To kar — glass og silke, den stiplede linjen er fluidets normale nivå. Glidebryteren viser hvor mange ganger silken er ført over glasset. Blått over linjen er overskudd, pluss. Rødt under linjen er underskudd, minus. Stolpen nederst er summen av ladningene, den står alltid på null. Under karene står hvordan man skriver det i dag: elektroner har gått fra glasset til silken.
Pump opp flasken og vent på gnisten
Hovedhandlingen er knappen «Drei maskinen». Til venstre gnis glasskulen mot puten, og blå dråper fluidum renner langs ledningen til flaskens indre belegg. Jo mer fluidum, desto høyere spenning. Til høyre sitter gnistgapet: to messingkuler, avstanden stilles inn med glidebryteren. Når spenningen når luftens gjennomslag, omtrent 3 kV per millimeter, hopper en gul gnist over, og flasken tømmes. Skjermen til høyre tegner spenningen over tid. Tiden er virkelig.
—
02 · Omregning
| {n} | {v} | {note} |
En franklin er den ladningen som frastøter en like stor ladning på avstanden 1 cm med kraften 1 dyn. Det er 3,335 64·10⁻¹⁰ C, omtrent to milliarder elektroner. Enheten ble oppkalt etter Franklin i 1941.
En amperetime er den ladningen som passerer på en time ved strømmen 1 A: 3600 C. Et telefonbatteri på 4000 mA·h rommer 14 400 C — i ladning nesten tusen lyn, men ved en spenning på bare 4 V.
03 · Størrelsesordener
04 · Måleinstrumenter
05 · Skriveregler
06 · Naboenheter
07 · Historisk del
Fluidum ble målt med det man hadde for hånden: gnistens lengde, støtets styrke, antall flasker i et batteri. Coulomb ga i 1785 for første gang kraftloven, og ladning ble en størrelse med en enhet. I CGS-systemet ble enheten franklin, i SI coulomb, via ampere og sekund.
Siden 2019 har alt samlet seg i «fluidumdråpen»: elementærladningen e er fastsatt nøyaktig, 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. En coulomb er omtrent 6 241 509 074 460 762 607,776 elementærladninger, og videre kan man telle sifre så lenge man vil. Fluidet viste seg å være kornete.
Katalog over størrelser
hele registeret →De sju SI-grunnenhetene
En dråpe syre endrer saftens farge, salt farger flammen, vann fryser av et bank. Under dem alle Simetriums ark, etter fagområde og alfabetisk.
Åpne registeret →