静电力常量表示真空中两个电荷量均为1C的点电荷,它们相距1m时,它们之间的作用力的大小为9.0×10^9N。
静电力常量是一个无误差常数,既不是库仑通过扭秤测出来的,也不是后人通过库仑扭秤测出来的,而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的。
库仑定律
库仑定律(Coulombslaw)是静止点电荷相互作用力的规律。
1785年法国科学家C,-A.de库仑由实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。
评价
库仑定律由法国物理学家库仑于1785年在《电力定律》一论文中提出。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,是电磁学和电磁场理论的基本定律之一。
库仑定律不仅是电磁学的基本定律,也是物理学的基本定律之一。
库仑定律阐明了带电体相互作用的规律,决定了静电场的性质,也为整个电磁学奠定了基础。
库仑的工作对法国物理学家的影响还可以从稍后的拉普拉斯的物理学简略纲领得到证实。
这个物理学简略纲领最基本的出发点是把一切物理现象都简化为粒子间吸引力和排斥力的现象,电或磁的运动是荷电粒子或荷磁粒子之间的吸引力和排斥力产生的效应。
这种简化便于把分析数学的方法运用于物理学。
电量的单位是为了纪念库仑而以他的名字命名的。
人物简介
查利·奥古斯丁·库仑(1736—1806),法国工程师、物理学家。
1736年6月14日生于法国昂古莱姆。
1806年8月23日在巴黎逝世。
主要贡献有扭秤实验、库仑定律、库伦土压力理论等。
同时也被称为“土力学之始祖”。
电荷的单位库仑就是以他的姓氏命名的。
个人著作
他还给我们留下了不少宝贵的著作,其中最主要的有《电气与磁性》一书,共七卷,于1785年至1789年先后公开出版发行。
1806年8月23日,库仑因病在巴黎逝世,终年七十岁。
库仑是十八世纪最伟大的物理学家之一,他的杰出贡献是永远也不会磨灭的。
库仑定律中的k是谁测出来的
不知道是谁库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,作用力的方向沿着这。
两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。公式:F=k*(q1*q2)/r*2(在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算,斥力或引力计算完后根据电性判断)。
库仑定律成立的条件:处在真空中,必须是点电荷。
库仑定律的实验验证:库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。
纽秤的结构如下图。
在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体P,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。
为了研究带电体之间的作用力,先使A、B各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。
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。
如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】
库仑定律COULOMB’SLAW
库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律。
真空中,点电荷q1对q2的作用力为
F=k*(q1*q2)/r^2
其中:
r——两者之间的距离
r——从q1到q2方向的矢径
k——库仑常数
上式表示:若q1与q2同号,F12y沿r方向——斥力;
若两者异号,则F12沿-r方向——吸力.
显然q2对q1的作用力
F21=-F12(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:MLT-2)。
电量q的单位:库仑(C)
定义:当流过某曲面的电流1安培时,每秒钟所通过。
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=1/4pe0(1-3)=9.0x10^9牛·米2/库2。
e0=8.854187818(71)×10-12库2/牛·米2(通常表示为法拉/米)。
是真空介电常数英文名称:permittivityofvacuum。
说明:又称绝对介电常数。符号为εo。等于8.854187817×10-12法/米。它是导自真空磁导率和光在真空中速度的一个无误差常量。
库仑定律的物理意义
(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)描述静止电荷之间的作用力,当电荷存在相对运动时,库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明,只要电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,故两者可看成“点电荷”.
两者的电量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/4pe0r3电子所受引力Fg=-Gmpmer/r3。
两者之比:Fe/Fg=e2/4pe0Gmpme≈2.27×1039(1-6)。
由此可见,电磁力在原子、分子结构中起决定性作用,这种作用力远大于万有引力引起的作用力,即可表述为质量对物体间的影响力远小于电磁力的作用,并且有:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小
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