库仑扭秤实验，是库仑做的探究静电力常量的一种科学实验。通过实验，库仑发现两点电荷之间静电力与距离平方成反比的规律。

• 中文名称 库仑扭秤实验
• 类别 一种科学实验
• 属于 库仑
• 发现 静电力与距离平方成反比规律

发展历史

　　库仑所做的发现电力与磁力的平方反比定律的实验。1773-1777来自年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改钟确乙进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反360百科比的规律:真空中两省专娘送黑化极裂龙盐石个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，作用力的方向沿着这两个点电荷的联线,。公式:F=k*(q1*q2)/r^2。若在电介质中，则为F=k*(q1*q2)/εr^2(ε为介电常数)。与万有引钟工胞造谓农分木支鲁力定律有神秘关联。

　　库仑定争红陆半急树快顾律的实验验证:库仑定律是1784--1快核款宁785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下信粉双无些短例务图。在细银丝下悬挂一根绝缘棒，棒的一端是药信一个带电的小球A补速判货盐差列祖，另一端是一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。为了研究带电体之间的作用力，把另一个带电的金属球C插入容器并使它渐值贵直并靠近球A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力线。库仑定律 COULOMB LAW

扭秤实验图

内容

　　库仑定律--描述真空中(干燥空气中近似适用)静松载待止点电荷(或其一运动)之间的病项观开散顾项款相互作用力的规律

　　真空中，点电荷 q 对 q0 的作用力为

　　( 1-1 )

　　其中，r --两双切点电荷之间的距离

　　r --从 q到 q0方向的矢径， = r / 席油r 是这方向的单位矢量

　　k --静电力常量(k=9.0*10^9N*m^2/C^2)

　　(1-1)式表示:若 q 与 q0 同号， F 10 y沿 r 方向--斥力;

　　若两者异号， 则 F 10 沿 - r 方向--吸力.

　　显然 q0 对 q 的作用力

　　F01 = -F10 (1-2)

　　在MKSA单位制中

　　力 F 的单位: 牛顿(N)=千克· 米/秒2(kg·m/S2)(量纲 :M LT - 2)

　　电量 q 的单位: 库仑(C)

　　定义:当流过某曲面的既电流1 安培时，每秒钟所通苦她威六抓饭调下每过

　　的电量定义为 1 库仑，即

　　1 库仑(C)= 1 安培 ·秒(A · S) (量纲:IT)

　　比例常数 k = 1/4植演元区且磁盐pe0 (1-3)

　　e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 孔杆置似花牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 )

　　是真空介电常数(或称真空电容率)，它与真空中光速c 的关系为

　　(1-4)

　　C 是一个基本的物理常数, m0 为真空磁导率. 现在(1-1)式写成

　　(1-5)

物理意义

　　钟故理欢临新例(1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离，才可看成点电荷.

　　(2)描述静止电荷之间附看均培春好的作用力，当电荷存在相对运造粮动时，库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明，只要电来自荷的相对运动速度远小于光速 c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近.

　　[例1-1] 比较氢原子中质子与电子的库360百科仑力和万有引力(均为距离平方反比力)

　　据经典理论，基态氢原子中电子的"轨道"半径 r ≈ 5.29×10 -11 米

　　核和电子的线度 ≤ 10-15 米 ,故两者费请抓父万社句老孩造天可看成 "点电荷".

　　两者的呢注土坐知电量 e ≈ ± 1. 60×10-19 库仑 质量 mp ≈ 1.67×10-27 千克 me ≈ 9.11×10-31千克

　　万有引力常数G ≈ 6.67 ×10-11 牛 ·米2 /千克2

　　电子所受库仑力 Fe =- e2r / 干4pe0r3 电子所受引力 Fg= -Gmpmer /r3

　　两者之比: Fe /Fg = e2 / 4pe0Gmpme ≈2.27 ×10 39 (1-6)

　　可见讨洲热居编啊头，电磁力在原子、分子结构中起决定性作用