电荷相互作用的发现

时间:2018-05-01  栏目:百科知识  点击:245 次

电荷相互作用的发现

1785~1786年,法国物理学家库仑发现了电荷相互作用的定律,这一定律标志着电学成为科学。

库仑本来学习的是工程与建筑学,也就是说,他是一位工程师。库仑曾经在法国巴黎的军事工程学院学习,那时他开始阅读牛顿的有关著作。

在18世纪40年代,荷兰的实验中发现了玻璃瓶储电现象,物理学教授马森布罗克发明了莱顿瓶。这种设备其实很原始,它却在电的研究上起了巨大的作用,因为电无法触摸,更不好控制。

人们早期研究电现象时,只是忙于观察放电以及导电等性质,还不知道电的度量。在静电研究中,到底怎样测定电量是一道难题。

在静电研究工作中,有两个人的工作我们要充分肯定,即卡文迪许和库仑。

卡文迪许是科学怪人。(www.guayunfan.com)

现在世界上有著名的卡文迪许实验室,就是剑桥大学为纪念这位伟大的科学家而建立的。卡文迪许终生未婚,献身科学研究。

他是英国人,贵族出身。因为他的性格郁郁寡欢,很孤僻,不爱凑热闹,也不把研究成果发表出来,只是一味地研究,所以他被称为“科学怪人”。后人认识到了他的很多价值,而他在当时并不为人所注意,只是因为他的遗稿被人发现,许多天才的创见才没有被埋入地下从而得见光明。

卡文迪许用英国地质学家米切尔发明的扭秤测出了万有引力常数,在电学方面做出了富有开拓性的工作。但是,直到半个世纪之后,他的工作才被人发现。卡文迪许取得了当时世界第一流的成就,但是由于湮没了50多年,因此已经有别的科学家提出了某些论点。没能充分利用上卡文迪许的研究,是物理学界的遗憾,这主要与卡文迪许本人有关。

卡文迪许用扭秤测万有引力常数,库仑用扭秤测量电荷之间的相互作用力。

1777年,库仑从磁罗盘的研究出发,发展并深化了扭转的有关理论。他证明出,物体如果发生简谐振动,扭力和扭转角成正比。同此,库仑自己研究出来测量微小作用力的扭秤。

库仑发明的扭秤,其实是一条很轻的水平铁片。在铁片中点上,系着一根长长的细铁丝,整个装置挂在玻璃匣之中,这样就是扭秤了。

库仑把一个带电的球放在铁片一端,另一个带电的球放在铁片的另一端。这样,扭秤就会转动。从而可以发现两个带电球体间的作用力。库仑计算出,这力与球体中心间的距离成平方反比。

虽然如此,库仑发现了电荷间的电力关系,但是具体电流量的大小很难测出。

卡文迪许所用的方法是感觉法。他用手指抓住电极的一端,电流要么到腕关节,要么到肘关节,甚至到身体,由此来估量电流是强还是弱。

这终究不是长久之计。库仑想出一个中间物体。他最终发现,电的引力或斥力与两个小球上的电荷之积成反比例。他和卡文迪许都认识到了这一点。

电学定性定量分析从此开始了,人们把这个关系称为库仑定律,它和牛顿万有引力定律出奇的相似。大自然真是奇妙莫测,渗透玄机。

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