हेमंत लागवणकर
विद्युतशक्तीची ओळख ही प्राचीन काळापासून असली, तरी विद्युतभाराच्या गुणधर्माचे प्रत्यक्ष मापन प्रथम फ्रान्सच्या चार्ल्स कुलोम याने १७८५-१७८७ या काळात केले. कुलोमने यासाठी वापरलेल्या ‘टॉर्शन बॅलन्स’ या साधनात दोन्ही टोकाला गोळे जोडलेल्या एका लांब सुईचा वापर केला होता. ही सुई तिच्या मध्यावर रेशमी दोरा बांधून आडवी, संतुलित अवस्थेत लोंबकळत ठेवली होती. दोरा मध्ये बांधल्यामुळे ही सुई स्वतच्या मध्यातून जाणाऱ्या अक्षातून फिरू शकत होती. कुलोमच्या या साधनात सुईला जोडलेल्या एका गोळ्याच्या जवळ दुसरा एक गोळा आणता येत असे. कुलोमने प्रथम हे दोन्ही गोळे, ऋण किंवा धन अशा सारख्याच प्रकारे विद्युतभारित करून घेतले. सारख्याच प्रकारच्या विद्युतभारामुळे, या गोळ्यांत प्रतिकर्षण (रिपल्शन) निर्माण होऊन सुई स्वतच्या अक्षाभोवती फिरत असे. सुई किती अंश फिरली हे मोजून कुलोमला प्रतिकर्षणामागील विद्युत बल मोजता आले. कुलोमने या गोळ्यांवरील विद्युतभार बदलून, त्यांतील अंतरे बदलून वेगवेगळ्या प्रकारे त्यांच्यातील विद्युतबलाचे मापन केले.
पुढच्या प्रयोगात कुलोमला दोन्ही गोळ्यांवर, एकमेकांच्या विरुद्ध प्रकारचे विद्युतभार वापरून मापन करायचे होते. मात्र दोन्ही गोळ्यांत आता प्रतिकर्षणाऐवजी आकर्षण निर्माण होत असल्यामुळे, दुसरा गोळा जवळ आणला की सुईची, गोळा बांधलेली बाजू ही या गोळ्याजवळ येऊन स्थिर होत असे. या अडचणीवर मात करण्यासाठी कुलोमने सुई उभी टांगली. या सुईच्या टोकाला गोळ्याऐवजी एक विद्युतभारित पट्टी जोडली. कुलोमने आता या पट्टीजवळ विरुद्ध विद्युतभार असलेला गोळा आणला. टांगलेली सुई, तिच्यावरील विद्युतभारित पट्टीमुळे गोळ्याकडे खेचली जाऊ लागली. परंतु स्थिर होण्याच्या अगोदर ती काही काळासाठी लंबकासारखे झोके घेऊ लागली. या झोक्याचा कालावधी हा गोळा व पट्टीमधील विद्युतबलावर अवलंबून होता. झोक्याचा कालावधी मोजून कुलोमने दोन गोळ्यांतील विद्युतबलाचे पहिल्या प्रकाराप्रमाणेच वेगवेगळ्या परिस्थितींत मापन केले.
या सर्व प्रयोगांवरून कुलोमने, वाढत्या विद्युतभारानुसार दोन्ही गोळ्यांतील प्रतिकर्षण व आकर्षण वाढत असल्याचा व वाढत्या अंतरानुसार ते कमी होत असल्याचा निष्कर्ष काढून त्यामागील सूत्रही स्पष्ट केले. कुलोमच्या या विद्युतशास्त्रातील मूलभूत प्रयोगांचे निष्कर्ष पॅरिस अकॅडमी ऑफ सायन्सेसने १७८५ आणि १७८७ साली प्रसिद्ध केले.
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२
office@mavipamumbai.org
