Chất lưu điện
Leiden, năm 1746. Pieter van Musschenbroek nạp điện cho nước trong chai từ một máy điện, một tay cầm chai, tay kia chạm vào dây, và bị giật mạnh đến mức ông viết rằng: cho cả vương quốc Pháp ông cũng không chịu lần thứ hai. Hóa ra điện có thể được tích trong chai, như một chất lỏng.
Franklin ở Philadelphia giải thích điều này bằng một chất lưu duy nhất. Nó có trong mọi vật. Vật nào có nhiều hơn mức bình thường thì mang điện dương, ít hơn thì mang điện âm. Ma sát không tạo ra chất lưu, mà chỉ rót nó từ chỗ này sang chỗ khác. Chất lưu với tư cách một chất đã biến mất cùng với việc phát hiện ra electron, nhưng dấu cộng, dấu trừ và sự bảo toàn điện tích thì còn lại mãi mãi.
| Ký hiệu | fluid · electric fire · thước đo Fr |
| Người ta ước lượng thế nào | theo độ dài tia lửa, sức của cú giật, độ xòe của lá điện nghiệm |
| Điều được giả định | một chất lỏng không trọng lượng · dư là dương, thiếu là âm · được bảo toàn |
| Ra đời và bị bỏ | hai chất lưu của Du Fay, 1733 · một chất lưu của Franklin, 1747 · electron của Thomson, 1897 |
| Cách viết ngày nay | điện tích Q, coulomb · e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C chính xác |
| Giá trị điển hình | 15 µC — chai Leyden · 15 C — sét · 1 Fr = 2,08·10⁹ electron |
01 · Định nghĩa
Cộng là dư, trừ là thiếu
Hãy cọ thanh thủy tinh bằng lụa. Theo Franklin, chất lưu chảy từ lụa sang thủy tinh: thủy tinh được thêm, mang dấu cộng; lụa bị thiếu, mang dấu trừ. Vật này tăng bao nhiêu thì vật kia giảm bấy nhiêu. Tổng không đổi.
Dấu ấy Franklin chọn bừa, mà lại chọn không may: trong dây dẫn thực ra chạy là các electron, và chúng mang dấu trừ. Vì thế dòng điện trong sách giáo khoa chạy từ cực dương sang cực âm, còn electron đi ngược lại. Nhưng quy tắc chính của chất lưu là đúng: điện tích được bảo toàn trong mọi thí nghiệm.
Đã chuyển bao nhiêu
Hai bình là thủy tinh và lụa, đường chấm là mực chất lưu bình thường. Thanh trượt là số lần cọ lụa lên thủy tinh. Màu xanh trên đường chấm là phần dư, dấu cộng. Màu đỏ dưới đường chấm là phần thiếu, dấu trừ. Dải bên dưới là tổng các điện tích, luôn bằng không. Dưới các bình là cách viết ngày nay: electron đã chuyển từ thủy tinh sang lụa.
Nạp chai và chờ tia lửa
Thao tác chính là nút “Quay máy”. Bên trái, quả cầu thủy tinh cọ vào đệm, những giọt chất lưu xanh chạy theo dây vào lớp bọc trong của chai. Chất lưu càng nhiều thì hiệu điện thế càng cao. Bên phải là khe phóng điện: hai quả cầu đồng, khoảng cách do thanh trượt đặt. Khi hiệu điện thế lên tới mức đánh thủng không khí, khoảng 3 kV trên mỗi milimét, tia lửa vàng bật ra và chai cạn. Màn hình bên phải ghi hiệu điện thế theo thời gian. Thời gian là thời gian thực.
—
02 · Quy đổi
| {n} | {v} | {note} |
Franklin là điện tích đẩy một điện tích bằng nó ở khoảng cách 1 cm với lực 1 dyn. Đó là 3,335 64·10⁻¹⁰ C, khoảng hai tỉ electron. Đơn vị được đặt theo tên Franklin vào năm 1941.
Ampe-giờ là điện tích đi qua trong một giờ khi dòng điện 1 A: 3600 C. Pin điện thoại 4000 mA·h chứa 14 400 C — gần một nghìn tia sét về điện tích, nhưng chỉ ở hiệu điện thế 4 V.
03 · Bậc độ lớn
04 · Dụng cụ đo
05 · Quy tắc viết
06 · Các đơn vị lân cận
07 · Phần lịch sử
Chất lưu được đo bằng những thứ có sẵn trong tay: độ dài tia lửa, sức của cú giật, số chai trong bộ. Năm 1785 Coulomb lần đầu đưa ra định luật về lực, và điện tích trở thành đại lượng có đơn vị. Trong hệ CGS đơn vị là franklin, trong SI là coulomb, qua ampe và giây.
Từ năm 2019 mọi thứ quy về “giọt chất lưu”: điện tích nguyên tố e được cố định chính xác, 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. Một coulomb xấp xỉ 6 241 509 074 460 762 607,776 điện tích nguyên tố, và các chữ số tiếp theo có thể đếm bao nhiêu tùy ý. Hóa ra chất lưu có dạng hạt.
Danh mục đại lượng
toàn bộ chỉ mục →Bảy đơn vị cơ sở của SI
Một giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.
Mở chỉ mục →