“吴讲你吾知”系列11 库仑定律的发现历程

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〖物理学史〗
库仑定律的发现历程
1.16世纪,吉尔伯特首次引入了“电吸引”这个概念。
2.1755年,富兰克林的空罐实验,将木椭球放进带电银罐中的底部, 取出时没有带电。
3.1759年,德国爱皮努斯提出电荷间的作用力随它们的距离的增大而减少。
4.1760年,伯努利猜测电力可能也遵循平方反比定律。
5.1767年,普利斯特里提出, 电的吸引与万有引力服从同一定律, 即平方反比关系。
6.1769年,英国罗宾逊第一次定量地做出了电力平方反比实验, 但1801年才发表。 他得到的指数偏差δ=0.06, 他认为这是实验误差。
7.1772—1773年, 卡文迪许用两个同心金属球壳做实验, 并将这个实验重复了多次, 第一次精确测量出电作用力与距离的关系, 发现带电导体的电荷全部分布在表面而内部不带电。 指数偏差δ≤0.02,但他一直没有公开发表这一结果。
8.1785年,库仑用扭称实验测量电荷之间的作用力与它们之间距离的关系,得到F∝rq-2, 其中q不超过1/21600。 他依据牛顿的自然观, 认为自然界是简单、和谐的, 提出两个带有同种类型电荷的小球之间的排斥力与这两球中心之间的距离平方成反比。
其中第6和第7正是和牛顿的万有引力定律类比得出的, 牛顿早在1687年就证明过, 如果万有引力服从平方反比定律,则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。
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