Fusha elektromagnetike. Ligji Kulonit

$ 138. Fusha elektrostatike. Ligji i Kulonit. Ligji krryesor i elektrostatikës është ligji i veprimit reciprok të ngarkesave. Veprimi reciprok i ngarkesave në fillim të impretuar në bazë të analogjisë formule dhe ligjin e tërheqjes universale. Kështu është supozuar se edhe forcat elektrike dhe forcat e tërheqjes universale paraqesin veprimet në largësi pa asnjë rol të hapësirës së ndërmjetshme fizike (po ashtu sikurse masat që tërhiqen) të cilat shfaqen para së gjithash në faktin se në çdo ngarkesë tjetër të vendosur në një largësi nga ngarkesat e shqyrtuara, veprojnë forca. Pa hyrë hë për hë në shqyrtimin e natyrës së këtyre ndryshimeve, ne do të themi, se me rastin e ngarkesave në prehje, në hapësirën që irrethon ato lind në fushën elektronike.

    Veprimi reciprok p.sh. i dy ngarkesave përmblidhen në faktin se çdo ngarkesë krijon në hapësirë që e rrethon një fushë, dhe kjo fushë, vepron mbi ngarkesëntjetër, me një forcë të caktuar.
    Fushë elektromagnetike është një lloj i veçant i materjes; ajo transmeton veprimin e disa trupave të elektrizuar në disa trupa të tjerë. Vetitë e fushës magnetike studjohen në bazë të atyre ligjësive të cilave u nënshtrohen forcat që ushtrohen nga ana e fushës mbi ngarkesat.
    Me qënë se veprimi reciprok i trupave të ngarkuar mvaret nga format dhe madhësitë e tyre atëhere për vendosjen e ligjit të veprimit reciprok, shqyrtohen të ashtuquajturat ngarkesa pikësore. Me ngarkesë pikësore kuptohen ato trupa të ngarkuara, madhësitë e të cilëve janë të vogla në krahasim me distancën në mes tyre. Është e qartë se çdo trup i ngarkuar mund të shqyrtohet si një bashkësi ngarkesash pikësore.
    Ligji i veprimit reciprok të ngarkesave pikësore është i caktuar eksperimentalisht nga Kuloni në vitin 1785. Ligji i Kulonit, përmban së bashku me këtë, caktimin e madhësisë së ngarkesësh.
    Të gjitha matjet e tij. Kulmi i ka bërë në ajër por (duke folur në mënyrë të përpikët) shprehja e shqyrtuar në këtë paragraf për ligjin e Kulonit i referohet boshëllëkut, dmth hapësirës në të cilën nuk ka një sasi të shënuarshme atomesh, molekulash me pjesëzash të tjera.
    Ligjin e veprimit reciprok të ngarkesave pikësore Kulmi e ka gjetur në bazë të matjeve të bëra me anën e balancës të torsionit (fig. 7). Ndërtimi i kësaj balance është i këtillë: brenda një ene të madhe prej qelqi, në një përcellës të hollë, është varur një shufër qelqi që ka njërin skaj sferen metalike m dhe në skajin tjetër ka kundërpeshën. Sfera metalike e dytë n është e vendosur në mënyrë të palëvizëshme në një këmbëzë prej qelqi. Të dy sferave mund t'u komunikohen nga jashtë ngarkesa elektrike, të cilat ato i mbajnmë, për një farë kohë, me qenë se sferat janë të izoluara njëra prej tjetrës dhe nga trupat që i rrethojnë. Largësia në mes të sferave <<m>> dhe <<n>> mund të ndryshojë duke u rrotulluar kokën (pjesën e sipërme) në balancës në të cilën është fiksuar peri që mbas llozit (shufrën) me sferën m. Kur sferave m dhe n u komunikohen ngarkesat, ato fillojnë të tërhiqen  ose të shtyhen (sipas shenjave të ngarkesave). Kështu që llozi (shufra) me sferen m rrotullohet me një farë këndi. Duke rrotulluar kokën e balancës nund të çohet sfera m në pozicionin e mëparshëm, në këtë rast momenti i tensionit të fijes do të jetë i barabartë me momentin e forcës elektrike të aplikuar në sferën m. Në qoft se fija, është graduar më parë, atëherë me anën e këndit të rrotullimit të kokës, mund të caktohet direkt momenti i forcës dhe duke njohur gjatësinë e llozit mund të caktohet forca e veprimit reciprok në mes të sferave.
    Arsyetimet për të gjetur ligjën e kulonit bëhen si vijon. Së pari, vrojtimet tregojnë se forcat e veprimit reciprok në mes të ngarkesave, janë të drejtuara gjatë vijës së drejtë që bashkon ngarkesat. Kur ngarkesat kanë të njëjtën shënjë këto forca si është thënë në paragrafin 116, janë forca të shtytjes, kur ngarkesat janë shënjë të kundërt, këto forca janë forca tërheqëse. Duke ndryshuar largësinë r në mes të sferave m dhe n të cilave u janë komunikuar disa ngarkesa të pandryshueshme (fig. 8a) mund të bindemi nga eksperimenti se forcat e veprimit reciprok ndryshojnë në përpjestim të shdrejtë me katrorin e largësisë π. Për  të krahasuar madhësinë e këtyre dy ngarkesave q1 dhe q2 masim forcat f1, dhe f2 të veprimit reciprok të këtyre ngarkesave me një ngarkesë tjetër të caktuar nëse ato vendosen suksesivisht në largësi të njëjtën r2 nga ngarkesa e  tretë r2 (fig8b dhe 8c).
    Për këtë gjë, suksesivisht i komunikohen sferës me ngarkesat q1 dhe q2 dhe ngarkesat e sferës u mbahet e pandryshueshme dhe e barabartë me q3. Eksperimenti tregon se raporti i forcave f1 dhe f2 mvaret nga madhësia