TARİH BOYUNCA ELEKTRİK ÖNCÜLERİ:Charles Augustın COULOMB

Hazırlayan: Hüseyin Y AVUZ

Charles Augustin Coulomb 14 Haziran 1736'da Fransa'nın güne yinde Angouleme'de doğdu. Paris'te matematik, fizik eğitimi gördü ve teknik bir eleman olarak Fransız or dusuna katıldı. Martinique adaların da, Fransa ordusuna ait bir garnizon da 9 yıl süre ile istihkam subayı olarak çalıştı. Sağlığının bozulması sonucu Fransa'ya dönmek zorunda kalan Coulomb bilimsel çalışmala rına bu yıllarda başladı.

18. yüzyılda elektrik hakkında çok az şey biliniyordu. Birçok bi lim adamı sürtünmeye dayalı elekt rik makinalan ve leyden şişeleri ile deneyler yapıyor, Alessandro Volta

Charles Augustin COULOMB (1736 1802)

(1745 1827) elektrik bataryası Öze rine deneylerini sürdürüyordu, bu nunla birlikte hiç kimse elektrik yük miktarını, elektriksel itme ve çekme kuvvetini Ölçmenin yollarını bulamamıştı. Dolayısıyla elektriğin özelliklerine ilişkin yasalar formüle edilemiyordu.

Elektriksel nicelikleri ölçme çalışmalarına ingiltere'de Henry Ca vendish (1731 1810) başlamış fakat kullandığı aletlerin pek hassas ol mamasından dolayı ölçümlerinde ba şarılı sonuçlar elde edememişti. Bu nunla birlikte bu konuda Coulomb' un daha sonra ulaşacağı sonuçlan el de etmiş fakat içe dönük garip bir kişiliğe sahip olan Cavendish yaşa

mı boyunca bulgularının hiçbirini yayımlamayı önemsememiştir. Ca vendish'in bulguları ölümünden ya rım yüzyıl sonra James Clerk Max well (1831 1879) tarafından yayım lanmıştır. Elektriğin bilimsel bir dal olarak gelişmesine önemli kat kıları olan bu buluş Coulomb'un adıyla anılmaktadır.

Coulomb 1977 yılında deniz cilikte kulanılacak üstün bir pusula yapmak amacına yönelik çalışmala rının ürünü olarak burulmalı tartı (torsion balance) adım verdiği has sas bir ölçü aygıtı geliştirdi. Benze ri bir aygıt daha önce İngiliz jeo logu John Michell tarafından yer çekimi değişmezini (g) ölçmek ama

ELEKTRİK MÜHENDÎSLÎĞÎ 353

cı ile yapılmıştı. Michell'in bu bu luşundan haberdar olmayan Coulomb geliştirdiği burulmalı tartı nedeni ile 1871 yılında Fransız Bilimler Akad emisi'ne seçildi. Coulomb'un geliş tirdiği burulmalı tartı Cavendish'in kullandığı elektroskop gibi bir ipe asılı metal kürenin salınımma day anmayıp ince bir ipek ipe asılı hafif bir metal plakanın ya da bir çubu ğun uçlarına bağlı kürelerin asılı ol dukları ipin ekseni etrafında dönme prensibine dayanıyordu. îpe bağlı kürenin salimim ipin ağırlığına, ha vanın nemine ve bunun gibi dış et kenlere bağımlı olduğundan salınım miktarı elektrik yüklerinin gerçek miktarını gösteremiyordu. Coulomb' un geliştirdiği burulmalı tartıda me tal plakanın ya da kürelerin dönme miktarı dış etkenlerden çok az etki leniyordu, îpe asılı küreyi çok az et kileyebilen zayıf bir elektrik yükü metal plakanın büyük bir sapma göstermesine yetiyordu. Aynı mik tarda elektrik yükleri ölçüldüğünde burulmalı tartının eşit miktarlarda sapacağma güvenilebilirdi.

Bu aletle ölçümlerine başlayan Coulomb elektrik yüklü iki metal küre arasındaki çekme veya itme kuvvetinin aralarındaki uzaklıkla nasıl değiştiğini keşfetti. Mesafe yarıya indiğinde sapma miktarı 4 kat artıyor, üçte bire indiğinde ise 9 kat artıyordu. Bu şekilde birçok öl çümler yapan Coulombu kuvvetlerin kürelerin arasındaki uzaklığın karesi ile ters orantılı olduğunu buldu. Bu sonuç Newton'un yerçekimi kuvveti üzerine çalışmaları ile Örtüşüyordu.

Daha önce, 1760 yılında, magnetik kutuplar için Johann To bias Mayer tarafından kanıtlanmış olan bu yasayı Coulomb burulmalı tartıya benzer daha başka ölçüm aletleri kullanarak magnetik kutup lar için yeniden doğruladı.

Coulomb'un bu çalışmaları elektriksel niceliklerin ölçülebil mesine, üzerinde matematiksel iş lemlerin uygulanabilmesine olanak sağlamış ve elektriğin bir bilim dalı olarak gelişmesinin yollarını aç mıştır.

Coulomb'un önemli çalışma larından biriside değişik biçimler deki cisimler üzerinde elektrik yükü nün nasıl dağıldığını araştırmasıdır. Yaptığı ölçümlerde elektrik yükünün

küre üzerinde eşit biçimde dağıldı ğını, yumurta gibi bîr cisim üzerin de ise yükün uç noktalara doğru yo ğunlaşarak dağıldığını bulmuştur. Bu araştırmalarının devamı olarak elek trik ile yüklü iletken bir cismin sa dece yüzeyinde elektrik yükünün varolduğunu kanıtladı.

Coulomb, elektriğin bilimsel gelişmesine oian büyük katkıların dan dolayı, elektrik yük miktarı bi rimi olarak adının kullanılması ile onurlandırılmıştır. Yaklaşık 6x1018 elektron yükü veya 1 saniye süre ile 1 Amper'lik bi akımın oluşturduğu elektrik yük miktarı 1 Coulomb ola rak isimlendirilmiştir.

Coulomb elektrik ve magne tizma dışında hidrolik, statik ve sür tünme konularında da bilimsel araş tırmalar yapmıştır. Bu konulardaki , çalışmaları kuşkusuz 18. yüzyıl bi limsel çalışmalarına büyük katkılar sağlamıştır.

Coulomb yasasının, elektriğin bir bilim dalı oluşturmasmdaki kat kısı onu 18. yüzyılın en önemli bu luşu olarak nitelememiz için yeterli dir.

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 353

KAYNAKLAR

1. "Tarih Boyunca Elektrik", TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası.

2. Dampier. W., "A History of Science", McMillan, 1935.

3. Hurd, D.L. , Kipling. J.J., "The Origins and Growth of Physical Science", Cilt 2, Penguin, 1964.

4. Siedel. F., Siedel, J.M.. "Pioneers in Science", Houghton Mifflin Co. , 1968.

5. Shepherd, W., "Great Pioneers of Science", Word Lock, 1964.

6. Dunsheath, P., "A History of Electrical Power Engineering", M.I.T. Press, 1962. 7. Asimow," I. , "Biographical En cyclopcdia of Science and Technolo gy", Doubleday, 1964.

8. C. Stewart Gilmor, "Coulomb and the Evolution of Physics and Engineering in Eighteen Century France", Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1971.

9. J. D. Bernal, "Materyalist Bi limler Tarihi", Sosyal Yayınlan. 1976.