Doświadczenie (Culomba) pod choinkę

Zapalacz piezoelektryczny do gazu i dwie bombki choinkowe mogą posłużyć do ilustracji prawa Coulomba. Bombki zawieszamy obok siebie, w odległości około 1 cm, na cienkim (np. o średnicy 0,1 mm) drucie izolowanym, jak ze starego transformatora dzwonkowego lub słuchawek. Zdejmujemy (zeskrobujemy) izolację z drutu na jego końcach. Z drugiej strony druty podłączamy do dwóch biegunów zapalacza. W zapalaczu należy zdjąć metalowy czubek, aby nie przeskakiwała iskra; po zdjęciu kapturka łatwiej jest też podłączyć druty.

Podłączywszy bombki do różnych biegunów naciskamy zapalacz - obserwujemy zbliżanie się bombek a właściwie ich szybkie zderzenie. Podłączając trzecią bombkę do jednego z biegunów obserwujemy jak dwie bombki tego samego znaku odpychają się (bombkę znaku przeciwnego należy umieścić dalej, aby siła przyciągania była mała; obecność bombki przeciwnego znaku jest niezbędna dla wypływu ładunku z zapalacza).

Zapalacz dostarcza napięcia rzędu 10 kV, ładunek na każdej z bombek jest mały (dla średnicy bombek 4 cm wynosi 2x10^-8C). Siła, z jaką przyciągają się bombki odległe o 5 cm jest bardzo mała (1,4 mN), podczas gdy wychylenie o 1,5^o od pionu (tj. o 0,5 cm bombki zawieszonej na 20 cm drucie) bombki o masie 5 g wymaga siły 1,2 mN. Dlatego, dla zaobserwowania zderzenia, bombki muszą one być naprawdę blisko siebie. Z drugiej strony, bombki zderzają się poruszając się ruchem "więcej niż" jednostajnie przyspieszonym - siła przyciągania rośnie proporcjonalnie do kwadratu ich "zbliżenia" (F_C 1/r²) podczas gdy siła przeciwdziałająca, wynikająca z odchylenia bombek od pionu rośnie tylko liniowo (F_Gr).

Zapalacz dostarcza napięcia rzędu 10 kV, ładunek na każdej z bombek jest mały (dla średnicy bombek 4 cm wynosi 2x10^-8C). Siła, z jaką przyciągają się bombki odległe o 5 cm jest bardzo mała (1,4 mN), podczas gdy wychylenie o 1,5^o od pionu (tj. o 0,5 cm bombki zawieszonej na 20 cm drucie) bombki o masie 5 g wymaga siły 1,2 mN. Dlatego, dla zaobserwowania zderzenia, bombki muszą one być naprawdę blisko siebie. Z drugiej strony, bombki zderzają się poruszając się ruchem "więcej niż" jednostajnie przyspieszonym - siła przyciągania rośnie proporcjonalnie do kwadratu ich "zbliżenia" (F_C 1/r²) podczas gdy siła przeciwdziałająca, wynikająca z odchylenia bombek od pionu rośnie tylko liniowo (F_Gr).

Oczywiście, do tego samego pokazu można użyć maszyny elektrostatycznej i styropianowych kulek zawiniętych w aluminiową folię lub pokrytych grafitem koloidalnym, ale nie będzie to już doświadczenie pod choinkę.