Czy to nie ciekawe?

Gęstość powierzchniowa jest szczególnie ważną wielkością fizyczną w przypadku przewodników. Ładunki swobodne, mogące swobodnie poruszać się w całej objętości przewodnika, rozkładają się właśnie na jego powierzchni. Ten rozkład ładunku nie jest jednolity – taki sam w każdym miejscu i właśnie do opisu tego zjawiska potrzebne jest pojęcie gęstości powierzchniowej.

Pierwsze eksperymenty, które pokazały, że ładunek - „materia elektryczna” - nie rozkłada się równomiernie na powierzchni przewodnika o nieregularnym kształcie i gromadzi się na jego ostrzach, przeprowadził w XVIII wieku Benjamin Franklin. Był on znanym amerykańskim mężem stanu, uczonym, wynalazcą i filozofem. Uważa się go za pomysłodawcę piorunochronu, którego koncepcję opracował po przeprowadzeniu słynnych eksperymentów z latawcem, który „miał ściągnąć elektryczność z chmur burzowych” (Rys. a.). Ale jednym z jego pierwszych wynalazków był przyrząd służący do demonstracji oddziaływań elektrostatycznych, zwany obecnie młynkiem Franklina (Rys. b.).

RjMiVYwQwzDPi

Rys. a. Na obrazie, na pierwszym planie, widoczny jest Benjamin Franklin, siedzący na kamieniu, podczas burzy. Franklin trzyma w prawej ręce klucz, a w lewej zwój papieru. Klucz przywiązany jest do sznurka. Sznurek jest napięty, podtrzymują go dzieci stojące za Franklinem, po prawej stronie obrazu. Za Benjaminem Franklinem, po lewej, widoczna jest inna grupa dzieci, obsługująca butelkę lejdejską, urządzenie do magazynowania ładunków elektrycznych. Na dalszym planie widoczne są jasne wyładowania atmosferyczne, a pozostała część nieba na obrazie przysłonięta jest grubą warstwą bardzo ciemnych burzowych chmur.

R1ZKdaqc56tS8

Rys. b. Rysunek poglądowy przedstawia Młynek Franklina. Składa się on z koła, na którego średnicy zamontowany jest kawałek metalu w kształcie prostokąta. Prostokąt jest dłuższy od średnicy koła. Na rysunku prostokąt ten umieszczony jest poziomo. Na końcach prostokąta znajdują się ostrza. Lewe ostrze jest skierowane w górę, prawe w dół. Przy młynku umieszczono strzałkę wskazującą na kierunek ruchu przeciwny do ruchu wskazówek zegara.