Eine Fehlerquelle der ersten Versuche bestand in dem im Verlaufe des Versuches vor sich gehenden Elektrizitätsverlust. Um den durch Abgabe an die Luft und die Aufhängevorrichtung entstehenden Verlust an Elektrizität in Rechnung ziehen zu können, war eine weitere Untersuchung erforderlich, die in der dritten Abhandlung vom Jahre 1785 mitgeteilt wurde. Aus dieser Untersuchung ergab sich, daß die Zerstreuung mit dem Wassergehalt der Luft wächst. Und zwar ergab sich der Zerstreuungskoeffizient direkt proportional den Graden des von Saussure erfundenen, an anderer Stelle beschriebenen Haarhygrometers[48].
Schließlich wandte sich Coulomb noch der Verteilung der Elektrizität zu. Er bedeckte eine isolierte Metallkugel mit zwei halbkugelförmigen Schalen, die mit isolierenden Handhaben versehen waren. Nachdem er das Ganze elektrisiert hatte, nahm er die Schalen fort. Es zeigte sich, daß die Kugel völlig unelektrisch, die Schalen dagegen elektrisch waren[49]. Wurde die Kugel allein elektrisiert und wurden die Schalen dann darauf gesetzt, so erhielt man nach der Trennung dasselbe Ergebnis, wie beim ersten Versuch[50].
Abb. 6. Coulombs Versuch über die Verteilung der Elektrizität.
Die beiden Grundgesetze über die Verteilung der Elektrizität sprach Coulomb in folgender Fassung aus: 1. Die Elektrizität verbreitet sich in allen leitenden Körpern gemäß ihrer Gestalt, ohne daß sie eine auswählende Anziehung für einen Körper gegenüber einem anderen zu haben scheint. 2. In einem elektrisierten leitenden Körper verbreitet sich die Elektrizität auf der Oberfläche des Körpers, dringt aber nicht in das Innere ein.
Sowohl Coulomb wie auch Cavendish erkannten, daß die Eigenschaft der Elektrizität, sich auf der Oberfläche der leitenden Körper auszubreiten und nicht in das Innere dieser Körper einzudringen, eine Folge des Gesetzes von der Abstoßung nach dem umgekehrten Quadrat der Entfernung sei.
Mit Coulomb findet die erste Periode in der Entwicklung der Elektrizitätslehre ihren Abschluß. Seine Arbeiten galten der Elektrostatik und brachten dieses Gebiet zu hoher Vollendung. Auf das die Wirkung der elektrischen Kräfte vermittelnde Dielektrikum nahm Coulomb noch keine Rücksicht. Das geschah erst in der neuesten, durch Faraday eröffneten Periode der Elektrizitätslehre. Für Coulomb waren die elektrische Anziehung und Abstoßung wie die Newtonsche Gravitation Fernkräfte, die momentan durch den leeren Raum hindurch wirken. Dieser Umstand tut indessen dem Wert der Coulombschen Arbeiten keinen Abbruch, da sie nur den Anspruch erheben, mustergültige Messungen unter Ausschluß jeder Spekulation zu sein. Als solche bildeten sie die Grundlage, auf welche die nachfolgende Generation die mathematische Theorie der elektrischen und magnetischen Erscheinungen aufzubauen vermochte, eine Aufgabe, die mit Hilfe der höheren Analysis, insbesondere der Potentialtheorie, in den ersten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts gelöst wurde[51].
3. Praktische und theoretische Fortschritte auf dem Gebiete der Wärmelehre.
Während der Hauptanreiz zum Studium der elektrischen Phänomene in dem Wunderbaren und Außergewöhnlichen lag, das sich in ihnen offenbart, wandte man sich den Erscheinungen der Wärme mit wachsendem Interesse zu, seitdem man die bewegende Kraft des Dampfes kennen und verwerten gelernt hatte. Durch die Versuche Herons von Alexandrien war schon das Altertum mit den Äußerungen dieser Kraft bekannt geworden. Dazu waren seit Beginn der neueren Zeit die Bemühungen Portas und anderer gekommen. Der grundlegende Versuch, der zur Erfindung der Dampfmaschine führte, von welcher doch erst die Rede sein konnte, sobald die unter dem Namen der einfachen Maschinen bekannten Mechanismen durch den Dampf in Bewegung gesetzt wurden, rührt von Papin her. Es ist dies ein Versuch, der noch heute im elementaren Physikunterricht angestellt wird. Papin verdampfte Wasser in einem zylindrischen Gefäß, in dem sich ein luftdicht schließender, beweglicher Kolben befand (siehe Abbildung [7]). Dieser Kolben wurde beim Erhitzen durch den Dampf emporgehoben, bei einer darauf folgenden Abkühlung aber infolge des Luftdruckes wieder abwärts bewegt. Die Lösung, welche Papin gab, war indes mehr eine theoretische als eine praktisch verwertbare. Die von Papin ersonnene Vorrichtung wird uns durch seine in Abb. [7] wiedergegebene Zeichnung erläutert.