庫侖扭秤實驗，是庫侖做的探究靜電力常量的一種科學實驗。通過實驗，庫侖發現兩點電荷之間靜電力與距離平方成反比的規律。
基本介紹
- 中文名：庫侖扭秤實驗
- 類別：一種科學實驗
- 屬於：庫侖
- 發現：靜電力與距離平方成反比規律
發展歷史,內容,物理意義,
發展歷史
庫侖所做的發現電力與磁力的平方反比定律的實驗。1773-1777年間，庫侖發明可精確測定微小力的扭秤。1785年用經改進的電扭秤發現，兩電荷間的電力與它們各自電量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。1787年又發現兩磁鐵之間的磁力與距離平方成反比的規律：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，作用力的方向沿著這兩個點電荷的聯線,。公式：F=k*(q1*q2)/r^2。若在電介質中，則為F=k*(q1*q2)/εr^2(ε為介電常數)。與萬有引力定律有神秘關聯。
庫侖定律的實驗驗證：庫侖定律是1784--1785年間庫侖通過紐秤實驗總結出來的。紐秤的結構如下圖。在細銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的小球A，另一端是一個不帶電的球B，B與A所受的重力平衡。為了研究帶電體之間的作用力，把另一個帶電的金屬球C插入容器並使它靠近球A時，A和C之間的作用力使懸絲扭轉，轉動懸絲上端的懸鈕，使小球回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等於施於小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉角度之間的關係已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉過的角度讀數和已知的秤桿長度，可以得知在此距離下A、B之間的作用力。庫侖定律 COULOMB LAW
扭秤實驗圖
扭秤實驗圖內容
庫侖定律——描述真空中（乾燥空氣中近似適用）靜止點電荷（或其一運動）之間的相互作用力的規律
真空中，點電荷 q 對 q0 的作用力為
（ 1-1 ）
其中，r ——兩點電荷之間的距離
r ——從 q到 q0方向的矢徑， = r / r 是這方向的單位矢量
k ——靜電力常量（k=9.0*10^9N*m^2/C^2）
（1-1）式表示：若 q 與 q0 同號， F 10 y沿 r 方向——斥力；
若兩者異號， 則 F 10 沿 - r 方向——吸力.
顯然 q0 對 q 的作用力
F01 = -F10 （1-2）
在MKSA單位制中
電量 q 的單位： 庫侖（C）
定義：當流過某曲面的電流1 安培時，每秒鐘所通過
的電量定義為 1 庫侖，即
1 庫侖（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量綱：IT）
比例常數 k = 1/4pe0 (1-3)
e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 庫2/ 牛 ·米2 ( 通常表示為法拉/米 )
(1-4)
C 是一個基本的物理常數, m0 為真空磁導率. 現在（1-1）式寫成
（1-5）
物理意義
(1)描述點電荷之間的作用力，僅當帶電體的尺度遠小於兩者的平均距離，才可看成點電荷.
