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库伦做实验用的装置

发布时间:2025-06-11 15:00:41

Ⅰ 扭秤实验的库仑定律的验证

法国物理学家库仑于1785年利用他发明的扭秤实验,测定了电荷之间的作用力。库仑在实验中发现静电力与距离平方成反比,同时他也认识到了静电力与电量的乘积成正比,从而得到了完整的库仑定律。库仑定律第一次打开了电的数学理论的大门,使静电学进入了定量研究的新阶段,也为泊松等人发展电学理论奠定了基础。库仑还曾用扭秤证明了地磁场对磁针有力矩的作用,力矩大小与磁针对子午线偏斜角的正弦成正比,这构成了磁矩概念的基础。
库仑定律是一有关基本力的的定律,它的指数是否精确为2,关系到高斯定理是否正确,因此两百多年来,它的正确性不断经历着实验的考验。
库伦曾用扭秤装置做过大量实验工作,但值得注意的是,在精度方面远不如万有引力定律的扭秤实验。试验中的带电小球都是有限大的带电体,两带电体之间的距离不可能很大,,因此将两带电小球视为点电荷就不够精确,同时两球上的电荷分布互有影响,特别是两带电球之间的距离也无法精确测定,而且还存在漏电现象。因此设分母中r的指数为2+δ,库伦本人的实验误差是δ≤0.04,即库仑定律表示为F=[k*q(1)*q(2)]/r^(2±0.04)。英国科学家卡文迪许于1773年测得δ≤0.02。
后人曾改进实验装置来验证库仑定律。
由于万有引力定律于库仑定律之间的相似性,扭秤实验不失为一种同用的方法。

Ⅱ 库仑定律是如何得出来的

库仑定律是在1784至1785年间,由法国物理学家库仑通过扭秤实验首次提出并总结的。实验装置包括一根细金属丝,下端悬挂了一个称为扭秤的装置。扭秤的一端挂着一个小球A,另一端则固定了一个平衡体P。在A旁边还放置了一个与A等大的小球B。当AB两个小球分别带有一定量的电荷时,扭秤会因为A受到的力而产生偏转。为了使小球回到初始位置,实验者旋转悬丝上端的旋钮,此时扭秤的扭力矩与施加于小球A上的电力的力矩相等。如果已经校准了悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系,那么可以通过旋钮上指针转过的角度读数和直尺的长度,计算出在特定距离下AB之间的作用力。

库伦定律是基于宏观带电体的实验研究而总结出的规律。它描述了两个点电荷之间相互作用力的大小与它们之间的距离及电荷量之间的关系。该定律在电磁学领域具有重要地位,是研究电动力学的基础之一。《电磁学》(赵凯华 著)一书中对此有详细的介绍和解释。

通过一系列精密的实验操作,库仑不仅得出了两个点电荷之间作用力的大小,还发现这种力的方向总是沿着两个电荷连线的方向,并且与电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。这种描述方式构成了库仑定律的核心内容。通过这种方法,库仑成功地将实验观察与理论推导结合起来,为后世的电学研究奠定了坚实的基础。

库仑定律的发现不仅标志着电动力学研究的一个重要里程碑,也为后来的科学家们提供了研究电场和磁场的强大工具。其简洁明了的表达方式使得电荷之间的相互作用变得易于理解和计算,极大地推动了物理学的发展。

Ⅲ 物理史上有一个库伦用扭秤装置研究了带电体间的相互作用,提出了库仑定律;

是库伦!

18世纪80年代,法国物理学家库仑制作了一台十分精巧的丝悬磁针装置,并内用它在巴黎天容文台测量地磁场的强度。有一次,为了测量的准确,库仑用放大镜观察磁针偏转的角度,他偶然发现,平时用肉眼观察静止不动的磁针,竟在发生微小的振动。
“为什么会这样呢?”库仑紧紧抓住这个问题不放,“能不能用悬丝制造灵敏测力仪器呢?”库仑反复研究金属丝的扭力和它的扭转角度、直径与长度之间的关系。库仑在大量实验基础上经过分析发现:对某种金属丝而言,在弹性范围内,金属丝产生的扭力矩与它的扭转和直径的四次方的乘积成正比,与金属丝的长度成反比。库仑在1785年公布了这一研究成果,宣布发现了弹性理论,发明了扭秤。这种扭秤为研究微小相互作用力提供了强有力的工具,人们把它叫做库仑扭秤。
你知道库仑扭秤是怎样发明的吗?
思维火花
库仑在使用丝悬磁针时,偶然用放大镜发现静止的磁针还在发生微小的振动,这启发了他的灵感,想到可用悬丝制造灵敏测力仪器,通过大量的实验,终于发明了扭秤。

Ⅳ 库伦的一个试验装置叫做库伦扭秤他利用 什么 的方法解决了电荷量的测量问题。

他主要利用了扭转放大了不易观察的量而对于球本身的要求降低了
绝对相同的球不存在
但只要材料,大小,质量相同
形状为球形时
就可以认为是相同了
对于电荷量完全相等
则可以让两球接触相对较长的时间
根据电荷均分原理
可以让两球带相同的电荷
库伦扭秤的精髓是利用了扭转把力放大
由扭秤实验得出----库仑定律
库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球,一个平衡小球,一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中,一个固定在绝缘竖直支杆上,另一个固定在水平绝缘横杆的一端,横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起,和顶部的旋钮相连,转动旋钮,可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动,停在某一适当的位置。横杆上的金属小球(称为动球)和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心,半杆长L为半径的圆周上,动球相对于固定小球的位置,可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时,横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转,悬丝发生扭转形变,悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时,横杆处于静止状态。
仪器的中心轴上装有一个永磁体托架,旋开其上紧固螺钉,可使托架升降,以改变永磁体和横杆上的阻尼金属板的距离,调整横杆转动的电磁阻尼时间。
整个仪器都装在有机玻璃罩内,既有较高的透明度,又可防灰尘。有机玻璃罩的下半部做成可开合的门,以便清洁绝缘横杆和竖立支杆,调整绝缘横杆的水平,使金属小球带电等。仪器的底座上装有三个螺旋支脚,旋转支脚,可调底座水平

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