¿Cómo medían las personas la carga eléctrica en la época de Coulomb?

Alrededor de la época en que Coulomb dio la ley de Coulomb, ¿cómo medían las personas la carga eléctrica?

Respuestas (1)

La gente no. Generaron y almacenaron electricidad estática, pero aún no se había medido, aparte de la fuerza de la descarga eléctrica. Coulomb fue quien inventó una forma de hacerlo en 1785. Para ello utilizó un aparato llamado balanza de torsión. John Michell lo usó antes para medir la gravedad, pero Coulomb reinventó la idea y la hizo famosa. Maglab.org tiene una imagen y una descripción de cómo funcionaba:

" Un tubo de vidrio angosto se extiende a través de la parte superior de la caja de vidrio. En la parte superior del tubo hay una esfera de metal, de la cual la aguja cuelga del hilo. Una pequeña esfera de metal está en un extremo de la aguja, que puede girar libremente debido a su estado suspendido.Sobresaliendo a través de la parte superior de la caja de vidrio también hay una varilla de metal con esferas de metal en ambos extremos (una dentro de la caja, otra fuera).

Para usar la balanza de torsión, Coulomb sostendrá un objeto cerca de la esfera de metal en el extremo superior de la barra de metal. Cualquier carga retenida por el objeto que se está estudiando se transferiría a la esfera de metal y luego viajaría a lo largo de la varilla hasta la esfera en el otro extremo. Allí la carga podía afectar a la aguja suspendida en la vaina, que en su estado de reposo tocaba la esfera inferior de la varilla. Entonces cualquier carga en esa esfera pasó a la esfera de la aguja. Una vez que la esfera de la varilla y la esfera de la aguja se cargaron de manera similar, se repelieron entre sí. La repulsión hizo que la aguja se moviera y que el hilo que la sostenía se torciera.

La acción de torsión se llama torsión, de ahí el nombre del instrumento. Para determinar cuánta torsión ocurrió, Coulomb consultó una pequeña escala marcada en grados cerca del extremo superior del estrecho tubo de vidrio. Una segunda escala que rodeaba la caja de cristal le permitió determinar cuánto se movía la aguja. Como se dio cuenta Coulomb, cuanto mayor era la carga, mayor era la torsión y el desplazamiento que observaba. "

Una pregunta adicional de los comentarios es cómo Coulomb estableció la proporcionalidad de la fuerza eléctrica a las cargas. Uno podría hacerlo duplicando las cargas y midiendo lo que sucede con la fuerza, pero la respuesta es... Coulomb no lo hizo. Falconer da un buen relato histórico en Charles Augustin Coulomb and the Fundamental Law of Electrostatics , donde escribe:

La segunda memoria (1787), sobre la atracción entre cuerpos con cargas diferentes, muestra el programa newtoniano de Coulomb. Es la primera en establecer explícitamente que la fuerza era proporcional al producto de las 'masas eléctricas' de los dos cuerpos, una proposición que Coulomb afirmó con frecuencia pero nunca intentó demostrar . Tampoco definió nunca una unidad de carga eléctrica, basándose en "masas" o "densidades" eléctricas relativas. En todo momento, su tratamiento depende de la suposición no declarada de que la masa eléctrica está localizada y es análoga a la masa gravitatoria. ... "

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Si midió la carga eléctrica por la ley de Coulomb, ¿cómo conjeturó tal ley?
@LinearGuy No lo hizo, midió los efectos de la carga que no tenían nada que ver con la forma en que el campo eléctrico cae con la distancia. En cuanto a las conjeturas, después de que Newton asumiera que la electricidad y el magnetismo obedecían la ley del inverso del cuadrado por analogía con la gravedad estaba en el aire. Priestley lo conjeturó explícitamente en 1766, al igual que Cavendish en 1771, ver ¿Es la ley de Coulomb la primera fórmula matemática que describe la electricidad? El problema era encontrar una forma experimental de comprobarlo.
Sin referencia a la distancia, la ley de Coulomb dice que la fuerza entre dos cargas es proporcional a su producto. Si no hay una medición de estos cargos, ¿cómo se mide su producto?
@LinearGuy Las cargas se pueden medir mediante el equilibrio de torsión, la fuerza de repulsión/atracción se puede medir de forma independiente, utilizando resortes, por ejemplo.
Lo siento, planteé mi última pregunta incorrectamente: una vez que se mide la fuerza de dos cargas, que es proporcional al producto de dos cargas, ¿cómo se sabe cuáles son las cargas individuales? La balanza de torsión da una ordenación de las cargas, pero no una cuantificación, ¿no?
@LinearGuy Bueno, nuestra política es una pregunta por hilo. Esta responde a la original, puedes pedir una nueva por separado.
Esta es la misma pregunta. Coulomb midió la carga cuantitativamente, de lo contrario no habría podido establecer la ley de Coulomb (incluso sin referencia a la distancia). Encuentro esta medida interesante y contribuye a la publicación, pero también me gustaría saber si usó otras técnicas (o pudo solucionar el problema indirectamente).
@LinearGuy Entonces la nueva pregunta es: "¿Cómo verificó Coulomb que la fuerza es proporcional a las cargas?" No hace falta otra técnica: duplicas las cargas, por ejemplo, y ves si la fuerza se cuadriplica. Pero, en general, desaconsejamos las publicaciones de una sola línea y hacer preguntas adicionales en los comentarios a los que conducen.