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¿Cómo los físicos saben que hay dos tipos de cargos?

Problemas

La pregunta que voy a hacer es demasiado estúpido o no haya molestado a nadie debido a su evidente, porque realmente no puedo encontrar la respuesta a cualquier lugar.

Actualmente estoy estudiando electricidad y el magnetismo y mi libro comienza diciendo que la materia se compone de átomos que están hechas de un pesado núcleo con carga positiva y una nube de luz de carga negativa de los electrones orbitando a su alrededor y que se basa el resto del libro en estos hechos.

Sin embargo, la electricidad, las cargas positivas y negativas fueron estudiados antes de la teoría atómica fue confirmado. En realidad en ese momento no era ni remotamente compatibles. Benjamin Franklin, por ejemplo, pensaba que la carga eléctrica era algún tipo de nube/gas. Cuando había abundancia de esta nube el cargo fue positivo, mientras que lo contrario es negativa.


Preguntas

En primer lugar, supongo que clásicamente podemos definir la carga como la propiedad física de que los objetos que se han de tener en orden para interactuar eléctricamente - al menos por ahora.

  • ¿Cómo los físicos de vuelta luego de saber acerca de la existencia de dos cargas positivas y negativas? Seguro, si usted trae dos varillas de vidrio de cierre después de frotar con la seda se repelen, mientras que si usted trae una varilla de vidrio y un tubo plástico que se atraen el uno al otro, pero es que realmente suficiente?

  • Por otra parte, ¿cómo saben que las cargas opuestas se atraen, mientras que los mismos cargos se repelen? No se puede elegir arbitrariamente para ser así, dado que los electrones realmente se repelen entre sí. Era una manera de decir que una varilla de vidrio había abundancia de la nube después de que el roce mientras que el plástico había un déficit?


En mi libro se dice que Franklin, después de una serie de experimentos, se determinó que existen dos tipos de cargos sin elaborar. No puedo encontrar los experimentos en cualquier lugar. Todo lo que veo es sobre el famoso experimento de la cometa.

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aceinthehole Puntos 1460

Conseguir juntos una colección de cargos. Como muchas maneras diferentes para generar un cargo como usted puede pensar. Vaya por delante y por invitar a tus amigos para que puedan pensar algunos más. (Como un asunto práctico de realizar cargas estáticas, justo antes de usarlas, pero aún así...)

Ahora, prueba de ellos par sabio para ver si se atraen o se repelen el uno al otro. Mantenga registros precisos.

Encontrar el conjunto más grande que todos los que se atraen mutuamente y el conjunto más grande que todos son mutuamente repulsivo.

Usted encontrará que el atractivo conjunto tiene exactamente dos miembros (a pesar de que usted puede hacer muchos ejemplos diferentes de este conjunto) y el repulsivo conjunto se compone de la mitad (la mitad!) los cargos que usted ha creado.

Pensar que por un tiempo. También te da la respuesta a cómo cargos similares de responder a la una de la otra (a pesar de que usted puede obtener directamente mediante la preparación de dos cargos similares).

32voto

christo16 Puntos 2546

Estoy de acuerdo con DanielSank que la pregunta está pidiendo (total, no parcial) sobre el desarrollo histórico del concepto de carga eléctrica, no nuestro moderno descripción de ella - "¿cómo se sabe?" no "¿cómo nos conocen?" El último (contestada por dmckee) es el resultado final de más de dos siglos de observación, la experimentación, la teorización y el debate, y hace caso omiso de las teorías que parecía prometedor, pero fueron rechazados. Utiliza la retrospectiva que nuestros antepasados no tenían.

Su libro describe el día de hoy el modelo de la carga eléctrica, y sólo alude a la evolución histórica de las ideas. En comparación con hoy en día, este fue obstaculizada por el misticismo y la superstición, y la falta de comunicación entre las pocas personas que tenía los recursos para llevar a cabo la investigación científica.

Estática la electricidad y el magnetismo estaban inicialmente pensado para ser el mismo fenómeno. Ambos eran conocidos por los antiguos Griegos (ámbar = 'electrón', negro lodestones eran abundantes en Magnesia). Eran 1er distingue por William Gilbert en torno a 1600 ("De Magnete' http://www.gutenberg.org/ebooks/33810). Él describió la electricidad estática como un líquido liberado por el roce, y materiales clasificados como 'eléctricos' (aquellos que podrían ser electrificados) y "no eléctricos" (los que no podían). Alrededor de 1620 Niccolo Cabeo descubrió que la electricidad puede repeler, así como de atraer.

La primera (estática) generador eléctrico fue inventado en el año 1660. En 1729, Stephen Gray descubrió la conducción eléctrica, re-clasificar los materiales como conductores y no conductores. En 1733 Charles Francois du Fay descubrió que la electricidad viene en dos formas, que él llamó resinosa (-) y vítreo (+). La Jarra de Leyden, el original del condensador, para almacenar y liberar la carga eléctrica, que fue inventado en 1745. Benjamín Franklin de los principales logros fue para mostrar que la electricidad atmosférica (rayo) y de la electricidad estática generada en el laboratorio, son el mismo fenómeno.

Du Fay del informe de "dos tipos de fluido eléctrico", fue publicado en Philosophical transactions en 1733. En ella decía la ley que "las cargas iguales se repelen, los opuestos se atraen." Él mostró que todos los cuerpos, tanto de sólidos como de líquidos, podría ser electrificados. Su clasificación de la electricidad en sí misma, en lugar de los materiales que pueden producir o conducta que fue un gran avance idea en la comprensión de la electricidad.
http://rstl.royalsocietypublishing.org/content/38/427-435/258.full.pdf+html?sid=c8642e49-7dd2-488e-b815-f031c1bb6afb

Franklin conclusiones y las ideas fueron publicadas como Experimentos y Observaciones sobre la Electricidad (1751). Su único líquido modelo de competencia de los dos fluidos modelos de Du Fay y Abate Jean-Antoine Nollet. Explicó que uno de fluido (negativo) como la ausencia de otro tipo de fluido (positivo). Él acuñó varios términos eléctricos que todavía utilizamos hoy en día, incluyendo carga, conductor, más, menos, positivamente, negativamente. https://archive.org/details/experimentsobser00fran


Creo que estás en lo correcto. No parece haber muchas historias de las ideas de la electricidad y el magnetismo. Una posibilidad (probablemente sólo disponible en las principales librerías) es :

Una Historia de la Electricidad: (El Intelectual Aumento en la Electricidad) desde la Antigüedad hasta los Días de Benjamin Franklin
El parque Benjamín, J. Wiley & Sons, 1898 - 605 páginas

6voto

ChemStudent Puntos 36

Hay algunas buenas respuestas aquí, pero creo que quiero probar a lo abstracto, de Franklin trabajar un poco. Debido a que Franklin se encuentra a sólo dos opciones - "repeler" y "atraer", se vio obligado a considerar sólo dos tipos de cargos.

Considere el experimento, donde vidrio-vidrio repele, de plástico-plástico repele, de vidrio y de plástico atrae. Si el cristal es el mismo, el vidrio debe ser crear el mismo tipo de carga (de llamadas, de cristal "cargo"). De plástico, obviamente, tiene otro tipo de carga (ya que repele). por lo que el plástico ha de Plástico "cargo". La regla de "cargos" es que "las cargas iguales se repelen", y "a diferencia de cargas se atraen".

Así que no digan que el resto de la historia, pero es de suponer que él lo hizo con muchos otros materiales, y se encontró que algunos de los rechazados, y algunos atraído. Él podría tener marcadas todas ellas diferentes y agrega más reglas (metal cargos, la madera, los cargos, las tarifas de agua, etc), pero si usted tiene sólo dos resultados ("atraer" y "repeler"), cada par de objetos sólo puede hacer una de estas dos cosas.

Así que él podría haber intentado triples de los objetos, para ver si esto era sólo un binario efecto, pero debido a que hay sólo dos (eléctrica) cargos en la naturaleza, habría encontrado que fuera. Y por supuesto, si él se había preocupado por el tamaño del efecto, podría haber trabajado muchos tipos diferentes de cargas (de plástico"cargos" que es mucho más grande que la "madera de cargos", pero probablemente más pequeño que el del metal "cargos"), pero desde que él la estaba mirando a los datos binarios, se vio obligado a considerar sólo binario respuestas.

3voto

Eduardo Leggiero Puntos 108

Supongamos que no sabemos cuántos tipos de cargos que existen. Pero sabemos que hay cuerpos que tanto atraen o se repelen. Ahora realizamos un experimento

  1. Nos encontramos con todos esos cuerpos que se repelen entre sí y ponerlas en categorías separadas.

  2. Después de una amplia experimentación se observa que sólo pertenecen a dos montones.

  3. Por otra parte también se observa que los objetos en las dos diferentes montones, se atraen el uno al otro.

  4. Podemos definir uno de ellos como positivo y el otro negativo, de forma arbitraria.

2voto

Doug d. Puntos 31

Entre las hipótesis en competencia, el uno con el menor número de suposiciones deben ser seleccionados.

Algunos objetos electrificados repeler, atraer a algunos. Esto puede ser explicado por dos tipos de carga. Nada que no pueda ser explicado por dos cargos pueden explicarse mediante la adición de un tercer tipo de cargo. Así que seguimos para describir la electricidad, como ocurre en dos tipos.

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