Faraday's ice pail experiment
ஃபாரடேயின் ஐஸ் பைல் பரிசோதனை என்பது 1843 ஆம் ஆண்டில் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி மைக்கேல் ஃபாரடே நிகழ்த்திய ஒரு எளிய நிலைமின்னியல் பரிசோதனையாகும், இது ஒரு கடத்தும் கொள்கலனில் நிலைமின்னியல் தூண்டலின் விளைவை நிரூபிக்கிறது. ஒரு கொள்கலனுக்கு, ஃபாரடே பனிக்கட்டியைப் பிடிக்க தயாரிக்கப்பட்ட ஒரு உலோகக் குவளையைப் பயன்படுத்தினார், இது பரிசோதனைக்கு அதன் பெயரைக் கொடுத்தது. ஒரு கடத்தும் ஷெல்லுக்குள் மூடப்பட்ட ஒரு மின்சார கட்டணம் ஷெல்லில் சமமான கட்டணத்தைத் தூண்டுகிறது என்பதையும், மின்சாரமாக கடத்தும் உடலில், கட்டணம் முற்றிலும் மேற்பரப்பில் உள்ளது என்பதையும் இந்த சோதனை காட்டுகிறது. ஃபாரடே கூண்டில் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்காந்த கவசத்தின் பின்னணியில் உள்ள கொள்கைகளையும் இது நிரூபிக்கிறது. ஐஸ் பைல் பரிசோதனை என்பது நிலைமின்னியல் மின்னூட்டம் குறித்த முதல் துல்லியமான அளவு பரிசோதனை ஆகும். நிலைமின்னியல் கோட்பாடுகளை கற்பிக்க இது இன்றும் விரிவுரை செயல்விளக்கங்கள் மற்றும் இயற்பியல் ஆய்வக படிப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃபாரடே பிப்ரவரி 4,1843 அன்று ஃபிலோசோபிகல் ஜர்னலின் ஆசிரியரான ரிச்சர்ட் பிலிப்ஸிற்கு எழுதிய கடிதத்திலிருந்து, மார்ச் 1844 இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு கடிதத்திலிருந்து இந்த பரிசோதனையின் விவரம் பின்வருமாறுஃ "வரைபடத்தில் உள்ள A ஒரு மென்மையான தங்க-இலை எலக்ட்ரோமீட்டர் E க்கு ஒரு கம்பியால் காப்பிடப்பட்ட pewter ice-pail.connected ஐக் குறிக்கட்டும், மேலும் C என்பது மூன்று அல்லது நான்கு அடி நீளமுள்ள வெள்ளை பட்டு உலர்ந்த நூலால் காப்பிடப்பட்ட ஒரு வட்டமான பித்தளை பந்தாக இருக்கட்டும், இதனால் கீழே உள்ள பனிக்கட்டியில் இருந்து அதை வைத்திருக்கும் கையின் செல்வாக்கை அகற்றலாம். A முழுமையாக வெளியேற்றப்படட்டும், பின்னர் ஒரு [நிலைமின்னியல்] இயந்திரம் அல்லது லேய்டன் ஜாடி மூலம் தூரத்தில் C ஐ சார்ஜ் செய்யட்டும், மேலும் A இல் அறிமுகப்படுத்தப்படும். C நேர்மறையாக இருந்தால், E நேர்மறையாக வேறுபடும்; C அகற்றப்பட்டால், E சரியாக சரிந்துவிடும். C கப்பல் A க்குள் நுழையும் போது E இன் வேறுபாடு C கப்பலின் விளிம்பிற்குக் கீழே இருக்கும் வரை அதிகரிக்கும், மேலும் எந்தவொரு பெரிய மனச்சோர்வுக்கும் மிகவும் நிலையானதாகவும் மாறாததாகவும் இருக்கும். அந்த தூரத்தில் C இன் தூண்டல் நடவடிக்கை முற்றிலும் A இன் உட்புறத்தில் செலுத்தப்படுகிறது என்பதை இது காட்டுகிறது. சி ஏ இன் அடிப்பகுதியைத் தொட்டால், அதன் சார்ஜ் அனைத்தும் ஏ க்குத் தெரிவிக்கப்படும், மேலும் சி, திரும்பப் பெற்றவுடன், சரியாக வெளியேற்றப்படுவது கண்டறியப்படுகிறது. சோதனை செயல்முறையின் விரிவான நவீன விளக்கம் கீழே உள்ளதுஃ இந்த சோதனை தரையில் இருந்து காப்பிடப்பட்ட ஒரு கடத்தும் உலோக கொள்கலன் A ஐப் பயன்படுத்துகிறது. ஃபாரடே 7 அங்குலத்தை பயன்படுத்தினார். விட்டம் 10.5 அங்குலம். ஒரு மர ஸ்டூல் மீது உயரமான ப்யூட்டர் பைல், (பி) ஆனால் நவீன ஆர்ப்பாட்டங்கள் பெரும்பாலும் மேலே ஒரு துளை கொண்ட ஒரு வெற்று உலோக கோளத்தை அல்லது உலோகத் திரையின் சிலிண்டரைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது ஒரு இன்சுலேடிங் ஸ்டாண்டில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. அதன் வெளிப்புற மேற்பரப்பு ஒரு கம்பியால் ஒரு உணர்திறன் கொண்ட மின்சார சார்ஜ் டிடெக்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஃபாரடே ஒரு தங்க-இலை எலக்ட்ரோஸ்கோப்பைப் பயன்படுத்தினார், ஆனால் நவீன செயல்விளக்கங்கள் பெரும்பாலும் ஒரு நவீன எலக்ட்ரோமீட்டரைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் இது ஒரு எலக்ட்ரோஸ்கோப்பை விட மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தை வேறுபடுத்திக் காட்ட முடியும், மேலும் ஒரு அளவு வாசிப்பை வழங்குகிறது. கொள்கலன் தரை (பூமி) என்று அழைக்கப்படும் ஒரு பெரிய கடத்தும் பொருளுடன் சுருக்கமாக இணைப்பதன் மூலம் வெளியேற்றப்படுகிறது; இது ஒரு விரலால் தொடுவதன் மூலம் செய்யப்படலாம், கடத்தும் மனித உடலை தரையாகப் பயன்படுத்தலாம். எந்தவொரு ஆரம்ப சார்ஜ் தரையில் வடிகட்டுகிறது. சார்ஜ் டிடெக்டர் பூஜ்ஜியத்தைப் படிக்கிறது, இது கொள்கலனுக்கு கட்டணம் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. ஒரு உலோகப் பொருள் சி (ஃபாரடே ஒரு கடத்தாத பட்டு நூலால் தொங்கவிடப்பட்ட ஒரு பித்தளை பந்தைப் பயன்படுத்தினார், ஆனால் நவீன சோதனைகள் பெரும்பாலும் ஒரு சிறிய உலோகப் பந்து அல்லது ஒரு இன்சுலேடிங் கைப்பிடியில் பொருத்தப்பட்ட வட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன) ஒரு நிலைமின்னியல் இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தால் சார்ஜ் செய்யப்பட்டு, அதைத் தொடாமல் கொள்கலன் ஏ-க்குள் குறைக்கப்படுகிறது. இது குறைக்கப்படும்போது சார்ஜ் டிடெக்டரின் வாசிப்பு அதிகரிக்கிறது, இது கொள்கலனின் வெளிப்புறம் சார்ஜ் செய்யப்படுவதைக் குறிக்கிறது. பொருள் கொள்கலனின் உதட்டிற்குள் நன்கு இருக்கும்போது, சார்ஜ் டிடெக்டர் அளவைக் குறைத்து, பொருளை மேலும் குறைத்தாலும், ஒரு நிலையான கட்டணத்தை பதிவு செய்கிறது. கொள்கலனின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள சார்ஜ் பொருளின் மீது உள்ள அதே துருவமுனைப்பாகும். சார்ஜ் டிடெக்டரை கொள்கலனின் உட்புற மேற்பரப்பில் தொட்டால், அது எதிர் துருவமுனைப்புடன் சார்ஜ் செய்யப்படுவதாகக் கண்டறியப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பொருள் C க்கு நேர்மறை மின்னூட்டம் இருந்தால், கொள்கலன் A இன் வெளிப்புறம் நேர்மறை மின்னூட்டம் இருப்பதைக் காணலாம், அதே நேரத்தில் கொள்கலனின் உட்புறம் எதிர்மறை மின்னூட்டம் உள்ளது. சி பொருளை கொள்கலனின் சுவர்களைத் தொடாமல் உள்ளே நகர்த்தினால், சார்ஜ் டிடெக்டரின் வாசிப்பு மாறாது, இது கொள்கலனின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள சார்ஜ் கொள்கலனின் உள்ளே இருக்கும் இடத்தால் பாதிக்கப்படாது என்பதைக் குறிக்கிறது. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி மீண்டும் கொள்கலனில் இருந்து வெளியேற்றப்பட்டால், சார்ஜ் டிடெக்டர் மீண்டும் பூஜ்ஜியமாக குறையும். கொள்கலனில் உள்ள கட்டணங்கள் சி மூலம் தூண்டப்பட்டிருப்பதை இது காட்டுகிறது, மேலும் கொள்கலனுக்கு நிகர கட்டணம் இல்லை. எனவே, உட்புறத்திலும் வெளிப்புறத்திலும் தூண்டப்படும் எதிர் மின்னூட்டங்கள் அளவில் சமமாக இருக்க வேண்டும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி கொள்கலனின் உட்புறத்தில் தொடப்படுகிறது. சார்ஜ் டிடெக்டர் வாசிப்பு மாறாது. இருப்பினும், பொருள் இப்போது கொள்கலனில் இருந்து திரும்பப் பெறப்பட்டால், வாசிப்பு அப்படியே இருக்கும், இது கொள்கலனில் இப்போது நிகர கட்டணம் உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. பொருள் சார்ஜ் டிடெக்டருடன் சோதிக்கப்பட்டால், அது முற்றிலும் சார்ஜ் செய்யப்படாமல் இருப்பது கண்டறியப்படுகிறது, மேலும் கொள்கலனின் உட்புறமும் சார்ஜ் செய்யப்படாமல் இருப்பது கண்டறியப்படுகிறது. இது C இல் உள்ள அனைத்து மின்னூட்டமும் கொள்கலனுக்கு மாற்றப்பட்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் கொள்கலனின் உட்புற மேற்பரப்பில் எதிர் மின்னூட்டத்தை சரியாக நடுநிலையாக்கியுள்ளது, வெளிப்புறத்தில் மட்டுமே மின்னூட்டத்தை விட்டுச்செல்கிறது. எனவே கொள்கலனின் உட்புறத்தில் உள்ள கட்டணம் சி. கிட்டுகளின் கட்டணத்திற்கு சமமாக இருந்தது, மாணவர்கள் பரிசோதனையைச் செய்யத் தேவையான அனைத்து கருவிகளையும் கொண்ட கல்வி விநியோக நிறுவனங்களிடமிருந்து கிடைக்கின்றன. சோதனையாளரின் உடல், உடைகள் அல்லது அருகிலுள்ள கருவிகளில் வழிதவறி நிலையான மின்சார கட்டணங்கள், அதே போல் மெயின்ஸ் மூலம் இயங்கும் சாதனங்களிலிருந்து ஏசி மின்சார புலங்கள், கொள்கலன் அல்லது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி இன் சில பகுதிகளில் கூடுதல் கட்டணங்களைத் தூண்டும், இது தவறான வாசிப்பைக் கொடுக்கும். பரிசோதனையின் வெற்றிக்கு பெரும்பாலும் இந்த புற மின்னூட்டங்களை அகற்ற முன்னெச்சரிக்கைகள் தேவைப்படுகின்றனஃ கொள்கலன் மற்றும் அருகிலுள்ள கடத்தும் பொருட்களில் உள்ள எந்தவொரு மின்னூட்டமும் பரிசோதனைக்கு முன் தரையிறக்குவதன் மூலம் அகற்றப்பட வேண்டும். பொருளின் மீது உள்ள எந்தவொரு மின்னூட்டமும் அதன் பரஸ்பர விரட்டலின் காரணமாக தரையில் பாயும். ஒரு விரலால் அவற்றைத் தொடுவதன் மூலமும், கடத்தும் மனித உடலை தரையாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் இதைச் சாதிக்க முடியும். இருப்பினும், சோதனையாளரின் உடல் ஒரு உலோக பணிமனை போன்ற ஒரு நல்ல உலோக தரையைத் தொடுவதன் மூலம் அடிக்கடி தரையிறக்கப்பட வேண்டும், அல்லது முன்னுரிமை ஒரு நீர் குழாய் அல்லது கட்டிடத்தின் மெயின் பவர் வயரிங்கின் தரையிறங்கும் கம்பி. சோதனையாளரின் உடல் சோதனை முழுவதும் அடித்தளமாக இருக்க வேண்டும். சில செயல்விளக்க கருவிகளில் கடத்தும் தரைத் தாள்கள் அடங்கும், அவை கருவியின் கீழ் வேலை பெஞ்சில் வைக்கப்படுகின்றன, மேலும் பரிசோதனையின் போது பரிசோதகர் அணியும் ஆன்டிஸ்டாடிக் மணிக்கட்டு பட்டைகள், அவை ஒரு நல்ல தரையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. எலக்ட்ரோமீட்டர் தரையைப் பொறுத்தவரை கட்டணத்தை அளவிடுகிறது, எனவே பயன்பாட்டின் போது தரையில் ஒரு இணைப்பு தேவைப்படுகிறது. இது ஒரு தரை கம்பியைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக கருப்பு நிறத்தில், ஒரு கிளிப்பில் முடிவடைகிறது, இது பயன்பாட்டின் போது ஒரு உலோக தரையில் இணைக்கப்பட வேண்டும். பரிசோதனையின் போது பரிசோதகர் அதிகப்படியான இயக்கத்தைத் தவிர்க்க வேண்டும். சுற்றி நடப்பது அல்லது கைகளை அசைப்பது ஆடைகளில் நிலையான கட்டணங்களை உருவாக்கக்கூடும். பரிசோதகர் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி இன் கைப்பிடியை பொருளிலிருந்து வெகு தொலைவில் வைத்திருக்க வேண்டும் மற்றும் கொள்கலனுக்குள் பொருளை குறைக்கும்போது கொள்கலனை முடிந்தவரை வைத்திருக்க வேண்டும். தொழில்முறை மாணவர் ஆய்வக கருவிகளில், கொள்கலன் ஏ பெரும்பாலும் உலோகத் திரையின் இரண்டு செறிவு சிலிண்டர்களின் வடிவத்தில் உள்ளது, இது மேலே திறக்கப்படுகிறது. ஒரு திரை அதன் துளைகள் சிறியதாக இருக்கும் வரை, நிலைமின்னியல் கட்டணத்திற்கு ஒரு திட உலோகத் தாளைப் போலவே செயல்படுகிறது. உட்புற சிலிண்டர் ஃபாரடே பைல் கொள்கலன் ஆகும், இது காப்பு ஆதரவுடன் வெளிப்புற சிலிண்டரிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது. வெளிப்புற உருளை உலோகத் திரை உட்புறத்தைச் சுற்றி உள்ளது, மேலும் தவறான மின்னூட்டங்களிலிருந்து அதைப் பாதுகாக்க ஒரு தரையாக செயல்படுகிறது. இந்த வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் தவறான சார்ஜ் சிக்கலை நீக்குகிறது, அதே போல் பரிசோதகர் கொள்கலனுக்குள் பார்க்க அனுமதிக்கிறது. எலக்ட்ரோமீட்டர் கிரவுண்ட் லீட் வெளிப்புற தரைத் திரையில் ஒட்டப்படுகிறது, மேலும் எந்தவொரு செயல்முறையையும் செய்யும்போது சோதனையாளர் இந்த திரையைத் தொடுகிறார். உள் திரையை தரையிறக்க, பரிசோதகர் தனது விரலை உள் மற்றும் வெளிப்புற திரைகளுக்கு இடையில் இணைக்க முடியும். இதைச் செய்யும்போது, உள் திரையில் சார்ஜ் விடுவதைத் தவிர்க்க, அவர் முதலில் தனது விரலை வெளிப்புறத்திலிருந்து அல்லாமல் உள் திரையிலிருந்து உயர்த்துவது முக்கியம். கைரேகைகளிலிருந்து வரும் அழுக்கு மற்றும் எண்ணெயின் மேற்பரப்பு அடுக்குகள் காரணமாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி மற்றும் கொள்கலன் கைப்பிடிகள் மற்றும் ஆதரவுகளுடன் கசிந்து போகலாம். இது சந்தேகிக்கப்பட்டால், எண்ணெய்களை அகற்றி உலர உபகரணங்களை சோப்புடன் கழுவ வேண்டும். கொள்கலனின் உட்புற அல்லது வெளிப்புற மேற்பரப்பில் சார்ஜ் அளவிடும்போது, சார்ஜ் டிடெக்டரை கொள்கலனின் உதடு அருகே மேற்பரப்பில் தொடக்கூடாது. உலோகத்தின் வடிவியல் காரணமாக கூடுதல் மின்னூட்டம் திறப்பின் விளிம்பிற்கு அருகில் செறிவூட்டப்படுகிறது. விளக்கம் கடத்தும் உலோகப் பொருட்களில் நகரும் மின்சார கட்டணங்கள் (எலக்ட்ரான்கள்) உள்ளன, அவை உலோகத்தில் சுதந்திரமாக நகர முடியும். சார்ஜ் செய்யப்படாத நிலையில், உலோகத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் சம அளவு நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை நெருக்கமாக கலக்கப்படுகின்றன, எனவே அதன் எந்தப் பகுதியும் நிகர கட்டணத்தைக் கொண்டிருக்கவில்லை. ஒரு வெளிப்புற சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் ஒரு உலோகத் துண்டுக்கு அருகில் கொண்டு வரப்பட்டால், சார்ஜ் விசை இந்த உள் கட்டணங்களை பிரிக்க காரணமாகிறது. வெளிப்புற மின்னூட்டத்திற்கு எதிர் துருவமுனைப்பின் மின்னூட்டங்கள் அதில் ஈர்க்கப்பட்டு, மின்னூட்டத்தை எதிர்கொள்ளும் பொருளின் மேற்பரப்புக்கு நகர்கின்றன. அதே துருவமுனைப்பின் மின்னூட்டங்கள் விரட்டப்பட்டு உலோகத்தின் மேற்பரப்புக்கு மின்னூட்டத்திலிருந்து விலகிச் செல்கின்றன. இது நிலைமின்னியல் தூண்டல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மேலே உள்ள செயல்முறை 2 இல், சார்ஜ் சி கொள்கலனில் குறைக்கப்படுவதால், கொள்கலனின் உலோகத்தில் உள்ள கட்டணங்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன. C க்கு நேர்மறை மின்னூட்டம் இருந்தால், உலோகத்தில் உள்ள எதிர்மறை மின்னூட்டங்கள் அதில் ஈர்க்கப்பட்டு கொள்கலனின் உள் மேற்பரப்புக்கு நகர்கின்றன, அதே நேரத்தில் நேர்மறை மின்னூட்டங்கள் விரட்டப்பட்டு வெளிப்புற மேற்பரப்புக்கு நகர்கின்றன. C க்கு எதிர்மறை மின்னூட்டம் இருந்தால், கட்டணங்கள் எதிர் துருவமுனைப்பைக் கொண்டுள்ளன. கொள்கலன் முதலில் சார்ஜ் செய்யப்படாததால், இரண்டு பகுதிகளும் சமமான மற்றும் எதிர் கட்டணங்களைக் கொண்டுள்ளன. தூண்டல் செயல்முறை மாற்றியமைக்கக்கூடியதுஃ செயல்முறை 4 இல், சி அகற்றப்படும்போது, எதிர் மின்னூட்டங்களின் ஈர்ப்பு அவற்றை மீண்டும் ஒன்றோடொன்று கலக்கச் செய்கிறது, மேலும் மேற்பரப்பில் உள்ள மின்னூட்டம் பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது. இது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி இன் நிலைமின்னியல் புலம் ஆகும், இது மொபைல் கட்டணங்களை நகர்த்துகிறது. உலோகத்தில் உள்ள மின்னூட்டங்கள் பிரிக்கப்படுவதால், உலோகக் கொள்கலனின் மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தின் விளைவாக ஏற்படும் பகுதிகள் அவற்றின் சொந்த நிலைமின்னியல் புலத்தை உருவாக்குகின்றன, இது C இலிருந்து புலத்தை எதிர்க்கிறது. தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டங்களின் புலம் உலோகத்தின் உட்புறம் முழுவதும் C இலிருந்து புலத்தை சரியாக ரத்து செய்கிறது. ஒரு உலோகத் துண்டின் உள்ளே உள்ள நிலைமின்னியல் புலம் எப்போதும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். அவ்வாறு இல்லையென்றால், மின் புலம் பூஜ்ஜியமாக மாறும் வரை, புலத்தின் விசை அதிக மின்னூட்ட இயக்கத்தையும் அதிக மின்னூட்டப் பிரிப்பையும் ஏற்படுத்தும். C கொள்கலனுக்குள் நன்கு நுழைந்தவுடன், C இலிருந்து வரும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து மின்சார புலக் கோடுகளும் கொள்கலனின் மேற்பரப்பைத் தாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக (கீழே நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது) கொள்கலனின் உட்புறத்தில் தூண்டப்பட்ட மொத்த மின்னூட்டம் சி மீது உள்ள மின்னூட்டத்திற்கு சமம். செயல்முறை 5 இல், சி கொள்கலனின் உள் சுவரில் தொடப்படும்போது, சி மீது உள்ள அனைத்து மின்னூட்டமும் வெளியே பாய்ந்து தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தை நடுநிலையாக்குகிறது, உள் சுவர் மற்றும் சி இரண்டையும் சார்ஜ் செய்யாமல் விட்டுவிடுகிறது. கொள்கலன் அதன் வெளிப்புறத்தில் கட்டணத்துடன் விடப்படுகிறது. நிகர விளைவு என்னவென்றால், முன்பு C இல் இருந்த அனைத்து சார்ஜ் இப்போது கொள்கலனின் வெளிப்புறத்தில் உள்ளது. இதிலிருந்து எடுக்கக்கூடிய ஒரு முக்கியமான முடிவு என்னவென்றால், ஒரு மூடப்பட்ட கடத்தும் கொள்கலனுக்குள் நிகர சார்ஜ் எப்போதும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும், ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருளை வைத்தாலும் கூட. உள்ளே உள்ள சார்ஜ் கொள்கலன் சுவருக்கு ஒரு கடத்தும் பாதையைக் கண்டுபிடிக்க முடிந்தால், அதன் பரஸ்பர விரட்டல் காரணமாக அது கொள்கலனின் வெளிப்புற மேற்பரப்புக்கு பாயும். அவ்வாறு செய்ய முடியாவிட்டால், உட்புற மின்னூட்டமானது உட்புற மேற்பரப்பில் சமமான மற்றும் எதிர் மின்னூட்டத்தைத் தூண்டும், எனவே உள்ளே உள்ள நிகர மின்னூட்டமானது இன்னும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். ஒரு கடத்தும் பொருளின் மீது எந்த நிகர மின்னூட்டமும் அதன் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ளது. உலோகக் கொள்கலனில் மூடப்பட்டிருக்கும் ஒரு மின்னூட்டம் கொண்ட பொருள் கொள்கலனில் சமமான மின்னூட்டத்தைத் தூண்டுகிறது என்பதை செயல்முறை 5 இல் காணப்படும் இதன் விளைவாக காஸ் விதியைப் பயன்படுத்தி நிரூபிக்க முடியும். கொள்கலன் ஏ சி பொருளை ஒரு திறப்பு இல்லாமல் முழுமையாக இணைக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம் (இந்த அனுமானம் கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளது), மேலும் சி கியூ கூலம்ப்களின் கட்டணத்தைக் கொண்டுள்ளது. மின்னூட்டம் C இன் மின்சார புலம் உலோகத்தின் அளவில் உள்ள மின்னூட்டங்களை பிரித்து, ஷெல்லின் உட்புற மற்றும் வெளிப்புற மேற்பரப்புகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தின் பகுதிகளை உருவாக்கும். இப்போது ஷெல்லின் உலோகத்திற்குள், உட்புற மற்றும் வெளிப்புற மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் ஒரு மூடிய மேற்பரப்பு S ஐ கற்பனை செய்து பாருங்கள். மின்சார புலம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் ஒரு கடத்தும் பகுதியில் (உலோகத்தின் தொகுதிக்குள்) S இருப்பதால், S மேற்பரப்பில் உள்ள எல்லா இடங்களிலும் மின்சார புலம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். எனவே, மேற்பரப்பு S வழியாக மொத்த மின்சார ஓட்டம் பூஜ்ஜியமாக இருக்க வேண்டும். எனவே, காஸ் விதியின்படி S மேற்பரப்பில் உள்ள மொத்த மின் கட்டணம் பூஜ்ஜியமாக இருக்க வேண்டும்ஃ S உள்ளே உள்ள மின்னூட்டங்கள் C பொருளின் மீது உள்ள மின்னூட்டம் Q மற்றும் உலோகத்தின் உட்புற மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டம் Q ஆகும். இந்த இரண்டு மின்னூட்டங்களின் கூட்டுத்தொகை பூஜ்ஜியமாக இருப்பதால், ஷெல்லின் உட்புற மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டம் C இல் உள்ள மின்னூட்டத்திற்கு சமமான ஆனால் எதிர் மதிப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்ஃ Q தூண்டப்பட்ட = −Q. மின்சார புலக் கோடுகளைப் பயன்படுத்தி விளக்குவது மூடப்பட்ட மின்னூட்டம் கொள்கலனில் சமமான மின்னூட்டத்தைத் தூண்டுகிறது என்பதைக் காண மற்றொரு வழி மின்சார புலக் கோடுகளின் காட்சிப்படுத்தல் சாதனத்தைப் பயன்படுத்துவதாகும். மின்சார புலக் கோடுகள் சமமான கட்டணங்களில் முடிவடைகின்றன; அதாவது ஒவ்வொரு வரியும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு நேர்மறை கட்டணத்தில் தொடங்கி, சமமான அளவு எதிர்மறை கட்டணத்தில் முடிவடைகிறது. ஒரு கூடுதல் உண்மை என்னவென்றால், மின்சார புலக் கோடுகள் கடத்திகளை ஊடுருவ முடியாது; ஒரு மின்சார புலக் கோடு உலோகத்தின் ஒரு தொகுதிக்குள் ஊடுருவியிருந்தால், உலோகத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் புலக் கோடு வழியாக பாயும், மின்சார புலம் எஞ்சியிருக்கும் வரை கடத்தியில் உள்ள கட்டணத்தை மறுவிநியோகம் செய்யும். கடத்தியில் உள்ள மின்சார புலம் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்போது மட்டுமே கடத்தியில் உள்ள மின்னூட்டங்கள் நிலைமின்னியல் சமநிலையில் இருக்க முடியும். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி கடத்தும் கொள்கலன் ஏ-க்குள் மூடப்பட்டிருக்கும் போது, பொருளிலிருந்து நீட்டிக்கப்பட்ட அனைத்து புலக் கோடுகளும் கொள்கலனின் உட்புற மேற்பரப்பில் முடிவடைய வேண்டும்; அவை செல்ல வேறு எங்கும் இல்லை. பொருளின் மீது உள்ள ஒவ்வொரு அலகு மின்னூட்டமும் ஒரு புலக் கோட்டை உருவாக்குவதால், இது கொள்கலனில் சமமான தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தில் முடிவடைகிறது, பொருளின் மொத்த மின்னூட்டமும் கொள்கலனின் உட்புறத்தில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டமும் சமமாக இருக்க வேண்டும். எந்தவொரு கொள்கலனுக்கும் வெளியே ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருளும் அதன் சுற்றுப்புறங்களில் சமமான சார்ஜைத் தூண்டுகிறது. அதிலிருந்து நீட்டிக்கப்பட்ட புலக் கோடுகள் சுவர்களில் அல்லது அறையில் உள்ள பிற பொருட்களில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டங்களில் முடிவடைகின்றன. ஒவ்வொரு நேர்மறை மின்னூட்டத்திற்கும், பிரபஞ்சத்தில் எங்காவது ஒரு தொடர்புடைய எதிர்மறை மின்னூட்டம் இருக்க வேண்டும் என்ற பொதுவான கொள்கையை இது விளக்குகிறது. துளையின் விளைவு கண்டிப்பாகச் சொல்வதானால், கொள்கலனில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டம் பொருளின் மீது உள்ள மின்னூட்டத்திற்குச் சமமாக இருக்க, உலோகக் கொள்கலன் ஒரு துளை இல்லாமல், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருளை முழுமையாக இணைக்க வேண்டும். ஒரு திறப்பு இருந்தால், C இலிருந்து வரும் சில மின்சார புலக் கோடுகள் திறப்பு வழியாகச் செல்லும், எனவே கொள்கலனில் எதிர் மின்னூட்டத்தைத் தூண்டாது, எனவே கொள்கலனின் மேற்பரப்பில் உள்ள மின்னூட்டமானது C இல் உள்ள மின்னூட்டத்தை விட குறைவாக இருக்கும். ஃபாரடே தனது பரிசோதனையில், பந்தை இடைநீக்கம் செய்யும் நூலில் பைலின் உலோக மூடியை இணைப்பதன் மூலம் திறப்பை மூடினார், எனவே பந்து கொள்கலனின் மையத்திற்கு குறைக்கப்படும்போது மூடி திறப்பை மூடியது. எனினும், இது அவசியமில்லை. ஃபாரடேயின் பைல் போன்ற பெரிய திறக்கப்படாத திறப்புகளுடன் கூடிய கொள்கலன்களுக்கும் கூட இந்த சோதனை நன்றாக வேலை செய்கிறது. அது போதுமான ஆழத்தில் இருக்கும் வரை, மற்றும் கொள்கலனுக்குள் உள்ள C இன் ஆழம் திறப்பின் விட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்கும் வரை, தூண்டப்பட்ட சார்ஜ் C இல் உள்ள சார்ஜ் மதிப்பில் மிகவும் நெருக்கமாக இருக்கும். மேலே உள்ள வரைபடம் காட்டுவது போல், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் நன்கு உள்ளே இருக்கும்போது, கொள்கலன் சுவர்களில் சார்ஜ் C முனையில் தொடங்கும் பெரும்பாலான மின்சார புலம் கோடுகள், எனவே அவற்றில் மிகச் சில திறப்பு வழியாக கடந்து கொள்கலனில் இல்லாத எதிர்மறை கட்டணங்களில் முடிவடையும். ஜான் ஆம்ப்ரோஸ் ஃப்ளெமிங், ஒரு முக்கிய ஆரம்பகால மின் ஆராய்ச்சியாளர், 1911 இல் எழுதினார்ஃ ஆனால் மேலே உள்ள பிரிவுகளைப் போலவே, கொள்கலனில் துளை இல்லை என்று கருதி இந்த சோதனை பெரும்பாலும் விளக்கப்படுகிறது. நிலைமின்னியல் பாதுகாப்பு உலோகத்தின் இடைப்பட்ட அளவில் மின்சார புலம் இல்லாததால், கொள்கலனின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் உள்ள மின்னூட்ட விநியோகம் மற்றும் அதன் மின்சார புலம் கொள்கலனுக்குள் உள்ள மின்னூட்டங்களால் முற்றிலும் பாதிக்கப்படுவதில்லை. கொள்கலனுக்குள் உள்ள சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் செயல்முறை 3 இல் உள்ளதைப் போல நகர்த்தப்பட்டால், உட்புற மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட சார்ஜ் விநியோகம் தன்னை மறுவிநியோகம் செய்யும், உட்புற மேற்பரப்புக்கு வெளியே உள்ள மின்சார புலங்களை ரத்து செய்யும். எனவே வெளிப்புற மேற்பரப்பில் உள்ள கட்டணங்கள் வெளி உலகில் உள்ள எந்தவொரு கட்டணங்களுடனும் முற்றிலும் பாதிக்கப்படாது. வெளியில் இருந்து பார்த்தால், உலோகக் கொள்கலன் ஒரு மேற்பரப்பு சார்ஜ் + கியூ இருப்பதைப் போலவே செயல்படுகிறது, உள்ளே எந்த கட்டணமும் இல்லை. இதேபோல், ஒரு வெளிப்புற சார்ஜ் வெளியில் இருந்து கொள்கலனுக்கு அருகில் கொண்டு வரப்பட்டால், வெளிப்புற மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட சார்ஜ் விநியோகம் கொள்கலனுக்குள் அதன் மின்சார புலத்தை ரத்து செய்ய மறுவிநியோகம் செய்யும். எனவே கொள்கலனுக்குள் உள்ள மின்னூட்டங்கள் எந்த மின்சார புலத்தையும் "உணராது" மற்றும் மாறாது. சுருக்கமாக, கொள்கலனுக்கு உள்ளேயும் வெளியேயும் உள்ள பகுதிகள் ஒருவருக்கொருவர் மின்சார ரீதியாக தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, ஒரு பகுதியிலிருந்து வரும் மின்சார புலங்கள் மற்றொன்றை ஊடுருவவோ பாதிக்கவோ முடியாது. இது ஃபாரடே கூண்டில் பயன்படுத்தப்படும் நிலைமின்னியல் கவசத்தின் கொள்கையாகும். மேலும் சோதனைகள் மாற்று செயல்முறை பரிசோதனையை நடத்துவதற்கான ஒரு மாற்று வழிஃ செயல்முறை 2 இல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள் சி கொள்கலனுக்குள் குறைக்கப்பட்ட பிறகு, கொள்கலனின் வெளிப்புற மேற்பரப்பு தற்காலிகமாக தரையிறக்கப்படுகிறது. கொள்கலனின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள சார்ஜ் அனைத்தும் தரையில் கலக்கிறது, மேலும் சார்ஜ் டிடெக்டர் பூஜ்ஜியமாக குறைகிறது, கொள்கலனின் உட்புறத்தில் சார்ஜ் சமமாக உள்ளது, ஆனால் அதற்கு நேர்மாறாக C. பின்னர் பொருள் C கொள்கலனில் இருந்து அகற்றப்படுகிறது. கொள்கலனின் உட்புற மேற்பரப்பில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டத்தை வைத்திருக்க சி இனி இல்லை என்பதால், அது கொள்கலனின் வெளிப்புறத்திற்கு நகர்கிறது. எனவே சார்ஜ் டிடெக்டர் அதன் முந்தைய வாசிப்பிலிருந்து சமமான ஆனால் எதிர் மின்னூட்டத்தை பதிவு செய்கிறது. கொள்கலனின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் C ஐத் தொடுவதன் மூலம் இந்த புதிய மின்னூட்டத்தை C இல் உள்ள மின்னூட்டத்திற்கு சமமாகவும் நேர்மாறாகவும் நிரூபிக்க முடியும். இரண்டு மின்னூட்டங்களும் ஒருவருக்கொருவர் சரியாக நடுநிலையாக்குகின்றன, எனவே கொள்கலனின் வெளிப்புறம் மற்றும் சி இரண்டும் சார்ஜ் செய்யப்படாமல் இருப்பது கண்டறியப்படுகிறது. தொடர்பு இல்லாத மின்னூட்ட அளவீடு ஒரு பொருளை ஃபாரடே கொள்கலனில் குறைப்பது அதன் மின்னூட்டத்தைத் தொடாமலோ அல்லது அதன் மின்னூட்டத்தைத் தொந்தரவு செய்யாமலோ அளவிட ஒரு வழியை வழங்குகிறது. கொள்கலனின் வெளிப்புறத்தில் அதன் உள்ளே உள்ள கட்டணங்களால் தூண்டப்படும் கட்டணம் உள்ளே உள்ள மொத்த கட்டணத்தை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. பல சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள்களை கொள்கலனுக்குள் குறைத்தால், வெளிப்புறத்தில் உள்ள சார்ஜ் அவற்றின் தொகைக்கு சமமாக இருக்கும். சார்ஜ் கூட்டல் பல கடத்தும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள்கள் ஒன்றன் பின் ஒன்றாக கொள்கலனில் குறைக்கப்பட்டு உள்ளே தொட்டால், கொள்கலனில் ஏற்கனவே எவ்வளவு சார்ஜ் உள்ளது என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், ஒவ்வொரு பொருளின் மீதான அனைத்து சார்ஜ் கொள்கலனின் வெளிப்புறத்திற்கு மாற்றப்படும். இரண்டு கடத்தும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள்கள் அவற்றின் வெளிப்புற மேற்பரப்புகளில் ஒன்றாகத் தொட்டால், இரண்டின் மீதான சார்ஜ் இரண்டு பொருட்களுக்கும் இடையில் பகிர்ந்து கொள்ளப்படும். இப்படித்தான் வான் டி கிராஃப் ஜெனரேட்டரின் மேல் முனையத்திற்கு சார்ஜ் மாற்றப்படுகிறது. முனையம் ஒரு வெற்று உலோக ஷெல் மற்றும் ஒரு ஃபாரடே பைலாக செயல்படுகிறது. சார்ஜ் ஒரு நகரும் பெல்ட்டில் உள்ளே கொண்டு செல்லப்படுகிறது, பின்னர் முனையத்தின் உட்புறத்தில் இணைக்கப்பட்ட கம்பியால் பெல்ட்டில் இருந்து அகற்றப்படுகிறது. முனையத்தின் உட்புறம் ஒரு நிலையான ஆற்றலில் இருப்பதால், முனையத்தில் ஏற்கனவே எவ்வளவு கட்டணம் உள்ளது என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், பெல்ட்டில் இருந்து சார்ஜ் வெளிப்புற மேற்பரப்புக்கு பாய்கிறது, அங்கு சார்ஜ் சேர்க்கிறது. தொடர்பு மின்மயமாக்கல் சமமான கட்டணங்களை உருவாக்குகிறது ஃபாரடேயின் பைலின் "சார்ஜ் கூட்டல்" பண்பு, தொடர்பு மின்மயமாக்கல் (ட்ரைபோ எலக்ட்ரிசிட்டி), பொருட்களை ஒன்றாக தேய்த்தல் அல்லது தொடுவதன் மூலம் சார்ஜ் செய்வது, சமமான மற்றும் எதிர் கட்டணங்களை உருவாக்குகிறது என்பதை நிரூபிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு துண்டு ஃபர் மற்றும் ஒரு துண்டு ரப்பர் அல்லது பிளாஸ்டிக் முதலில் வெளியேற்றப்படுகின்றன, எனவே அவற்றுக்கு கட்டணம் இல்லை, பின்னர் இரண்டும் கடத்தும் கைப்பிடிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட கொள்கலனில் ஒன்றாக குறைக்கப்படுகின்றன. சார்ஜ் டிடெக்டர் எந்த கட்டணத்தையும் பதிவு செய்யாது. பின்னர் அவை கொள்கலனுக்குள் ஒன்றாக தேய்க்கப்படுகின்றன. தேய்ப்பது டிரிபோ எலக்ட்ரிக் விளைவு காரணமாக ஃபர் நேர்மறையாக சார்ஜ் ஆகவும், ரப்பர் எதிர்மறையாக சார்ஜ் ஆகவும் செய்யும். இருப்பினும், இது சமமான மின்னூட்டங்களைப் பிரிப்பதன் காரணமாக இருப்பதால், இரண்டு மின்னூட்டங்களும் சமமாகவும் நேர்மாறாகவும் இருப்பதால், இரண்டு பொருட்களின் மீதான மின்னூட்டத்தின் கூட்டுத்தொகை இன்னும் பூஜ்ஜியமாக உள்ளது. இது சார்ஜ் டிடெக்டரால் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது அறுவை சிகிச்சைக்குப் பிறகு பூஜ்ஜியத்தை தொடர்ந்து படிக்கிறது. கொள்கலனில் இருந்து ஒரு நேரத்தில் ஒன்றை அகற்றுவதன் மூலம் தனிப்பட்ட பொருட்களின் மீதான கட்டணங்களை நிரூபிக்க முடியும். சார்ஜ் டிடெக்டர் மீதமுள்ள ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் எதிர் கட்டணங்களை பதிவு செய்யும். பல செறிவூட்டப்பட்ட கொள்கலன்கள் தனது அசல் 1844 ஆய்வறிக்கையில், ஃபாரடே பல கடத்தும் கொள்கலன்களை ஒன்றின் உள்ளே மற்றொன்றைப் பயன்படுத்துவதன் விளைவையும் ஆராய்ந்தார். தூண்டல் விளைவு ஒரு கொள்கலன் வழியாக செய்வது போலவே பல கொள்கலன்கள் வழியாக செயல்படுகிறது என்பதை அவர் கண்டறிந்தார். அவர் நான்கு பைல்களைப் பயன்படுத்தினார், ஒவ்வொன்றும் அடுத்த உள்ள ஒரு கடத்தாத திண்டு மீது ஆதரிக்கப்பட்டன. ஒரு சார்ஜ் உட்புற பைலுக்குள் குறைக்கப்பட்டால், வெளிப்புற பைலின் வெளிப்புறத்தில் சரியாக சமமான தூண்டப்பட்ட சார்ஜ் தோன்றும். ஒவ்வொரு பைலுக்கும் வெளியே உள்ள சார்ஜ் அடுத்த பைலுக்கு சமமான சார்ஜைத் தூண்டுகிறது. பைகளில் ஒன்று தரையிறக்கப்பட்டால், அதற்கு வெளியே உள்ள அனைத்து பைல்களிலும் கட்டணம் பூஜ்ஜியத்திற்குச் செல்லும். குறிப்புகள் நிலைமின்னியல் இயற்பியல் சோதனைகள்