Fluid electric
Leiden, anul 1746. Pieter van Musschenbroek încarcă apa dintr-o sticlă de la o mașină electrică, apucă sticla și firul — și primește o lovitură atât de puternică, încât scrie că a doua oară n-ar accepta-o nici pentru tot regatul Franței. Electricitatea, iată, poate fi strânsă într-o sticlă, ca un lichid.
Franklin, la Filadelfia, a explicat aceasta printr-un singur fluid. El se află în toate corpurile. Corpul în care este mai mult decât normal e încărcat pozitiv, cel în care e mai puțin, negativ. Frecarea nu creează fluid, ci doar îl transvazează. Fluidul ca substanță a dispărut odată cu descoperirea electronului, dar semnele plus și minus și conservarea sarcinii au rămas pentru totdeauna.
| Notație | fluid · electric fire · măsura Fr |
| Cum se aprecia | după lungimea scânteii, forța loviturii, depărtarea foițelor electroscopului |
| Ce se presupunea | un singur lichid imponderabil · exces — plus, deficit — minus · se conservă |
| Introducere și abandonare | două fluide ale lui Du Fay, 1733 · un singur fluid al lui Franklin, 1747 · electronul lui Thomson, 1897 |
| Notația de azi | sarcina Q, coulombi · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C exact |
| Valori tipice | 15 µC — sticla de Leyda · 15 C — fulger · 1 Fr = 2,08·10⁹ electroni |
01 · Definiție
Plus — exces, minus — deficit
Frecați o baghetă de sticlă cu mătase. După Franklin, fluidul a trecut din mătase în sticlă: sticla a primit exces, plus, mătasea deficit, minus. Cât s-a adăugat într-un corp, atât a scăzut în celălalt. Suma nu se schimbă.
Semnul Franklin l-a ales la întâmplare, și nefericit: prin fire aleargă de fapt electroni, iar ei poartă minus. De aceea, după manual, curentul curge de la plus la minus, iar electronii în sens opus. Dar regula principală a fluidului este adevărată: sarcina se conservă în orice experiment.
Cât a trecut
Două vase — sticla și mătasea, linia punctată este nivelul normal al fluidului. Cursorul arată de câte ori a fost trecută mătasea peste sticlă. Albastrul de deasupra liniei punctate este excesul, plus. Roșul de sub linia punctată este deficitul, minus. Banda de jos este suma sarcinilor, mereu la zero. Sub vase — cum se scrie azi: electronii au trecut de pe sticlă pe mătase.
Pompați sticla și așteptați scânteia
Acțiunea principală este butonul „Învârte mașina”. În stânga, globul de sticlă se freacă de pernă, iar picăturile albastre de fluid aleargă prin fir spre armătura interioară a sticlei. Cu cât e mai mult fluid, cu atât tensiunea e mai mare. În dreapta e eclatorul: două bile de alamă, distanța o stabilește cursorul. Când tensiunea ajunge la străpungerea aerului, circa 3 kV pe milimetru, sare o scânteie galbenă și sticla se golește. Ecranul din dreapta înregistrează tensiunea în timp. Timpul este real.
—
02 · Conversie
| {n} | {v} | {note} |
Franklinul este sarcina care respinge o sarcină egală aflată la distanța de 1 cm cu o forță de 1 dină. Aceasta înseamnă 3,335 64·10⁻¹⁰ C, circa două miliarde de electroni. Unitatea a fost numită în cinstea lui Franklin în 1941.
Amper-ora este sarcina care trece într-o oră la un curent de 1 A: 3600 C. Bateria unui telefon de 4000 mA·h stochează 14 400 C — aproape o mie de fulgere ca sarcină, dar la o tensiune de doar 4 V.
03 · Ordine de mărime
04 · Instrumente de măsură
05 · Reguli de scriere
06 · Unități vecine
07 · Secțiune istorică
Fluidul se măsura cu ce era la îndemână: lungimea scânteii, forța loviturii, numărul de sticle din baterie. Coulomb a dat în 1785 pentru prima dată legea forței, iar sarcina a devenit o mărime cu unitate. În sistemul CGS unitatea a fost franklinul, în SI coulombul, prin amper și secundă.
Din 2019 totul s-a strâns în jurul „picăturii de fluid”: sarcina elementară e este fixată exact, 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Un coulomb înseamnă aproximativ 6 241 509 074 460 762 607,776 sarcini elementare, iar cifrele pot fi numărate mai departe cât se dorește. Fluidul s-a dovedit granular.
Catalogul mărimilor
tot indexul →Cele șapte unități fundamentale SI
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →