库仑定律发展
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库仑定律发展
在19世纪中叶,法国科学家库仑从对静电场的观察发现:通电
导线周围存在着电场。
他经过长期研究认识到,这种电场与导线本身的电荷及电荷所带的电量无关,而只与导线附近的电荷有关。
于是他提出了一个全新的定律,就是著名的库仑定律:通电导线的周围存在着电场,电场强度跟导线上电荷的电量和导线之间的距离的平方成正比,即E=B/l,式中E为电场强度, B为导线半径, l为导线上的
电荷量。
库仑定律说明了物体在电场力的作用下偏转程度,其大小只决定于电荷量的多少。
在其它条件相同时,电荷越多,偏转越厉害。
若不计导线中的电量,则E与l、 B成反比,这便是今天的库仑定律。
1840年,库仑曾做过一系列实验,目的是要确定电场强度与电
荷量的关系,他得出的结论是:通电导线产生的电场强度跟它的电荷量的乘积成正比,跟它的距离平方成反比。
例如,用金属丝在静电场中放出一个电子时,金属丝周围空间产生的电场强度为E=6×106V/cm。
他又进一步指出,导线内所包含的电量跟这个电量所产生的电场强度的平方根成正比,跟导线之间的距离成反比。
1876年,德国物理学家H。
亥姆霍兹用电势差计来测量静电场。
实验表明:库仑定律确实是客观存在的,但因它有时不够精确,所以,人们需要寻找一个更准确的测量电场强度的方法。
法拉第不仅发现了磁感线,还研究了电场对磁场的影响。
1867年,他用左手定则来确定感应电流的方向,同时也认识到电场对磁场
也有作用。
10年后,他又做了实验:将右手放在靠近螺线管的两端附近,让拇指的指尖沿管轴慢慢移动,手的其余部分则不动,当食指碰到螺线管时,螺线管中将产生涡旋电流。
自从库仑定律发现以后,由于它的简单明了,而且可以实际测量,所以受到人们的欢迎。
以后许多物理学家都以库仑定律为基础来测定电场强度,并且发现了电磁波等等。
从此,物理学中的电磁现象的很多规律,都可以根据库仑定律推导出来。
这样,电磁学的发展便逐渐建立起电场、磁场和电流之间的联系和变化的相互制约性质,使得整个电磁学成为统一的理论框架!。