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1、今天是2020年6月3日星期三 大学物理 库仑简介 电偶极势场 阅读材料 库仑简介 库仑简介 电学是物理学的一个重要分枝 在它的发展过程中 很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献 库仑就是其中影响力非常巨大的一员 查利 奥古斯丁 库仑 Charlse AugustindeCoulomb1736 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 1785年通过巧妙池利用 库仑扭秤 实验 研究电荷之间的作用 创立了 库仑定律 使电磁学的研究从定性进入定量阶段 电荷的单位库仑以他的姓氏命名 库仑生平简介 1736年6月14日库仑生于法国昂古莱姆 库仑家
2、里很有钱 在青少年时期 他就受到了良好的教育 他后来到巴黎军事工程学院学习 离开学校后 他进入西印度马提尼克皇家工程公司工作 工作了八年以后 他又在埃克斯岛瑟堡等地服役 这时库仑把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上 他在军队里从事了多年的军事建筑工作 为他在1773年发表的有关材料强度的论文积累了材料 1773年发表有关材料强度的论文 库仑提出了计算物体上应力和应变的分布的方法 这种方法成了结构工程的理论基础 一直沿用到现在 1777年开始研究静电和磁力问题 1777年法国科学院悬赏 征求改良航海指南针中的磁针问题 库仑认为磁针支架在轴上 必然会带来摩擦 提出用细头发丝或丝线悬挂磁针 这导
3、致他发明扭秤 他还根据丝线或金属细丝扭转时扭力和指针转过的角度成正比 因而确立了弹性扭转定律 1779年 他根据对摩擦力进行分析 提出有关润滑剂的科学理论 1781年 发现了摩擦力与压力的关系 表述出摩擦定律 滚动定律和滑动定律 设计出水下作业法 类似现代的沉箱 由于成功地设计了新的指南针结构以及在研究普通机械理论方面作出的贡献 1782年 他当选为法国科学院院士 为了保持较好的科学实验条件 他仍在军队中服务 但他的名字在科学界已为人所共知 库仑在1785年到1789年之间 通过精密的实验 对电荷间的作用力作了一系列的研究 连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章 1785年 库仑用自己发
4、明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律 库仑定律是电学史中的一块重要的里程碑 磁学中的库仑定律也是利用类似的方法得到的 1789年法国大革命爆发 库伦隐居在自己的领地里 每天全身心地投入到科学研究的工作中去 同年 他的一部重要著作问世 库仑将牛顿的力学原理扩展到电学与磁学中 库仑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 库仑的主要成就 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被磨灭的 最主要的贡献是建立著名的库仑定律 此外 还有在应用力学方面的成就和在
5、工程界的贡献 库仑在1785年到1789年之间 通过精密的实验对电荷间的作用力作了一系列的研究 连续在皇家科学院备忘录中发表了很多相关的文章 1785年 库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律 同年 他在给法国科学院的 电力定律 的论文中详细地介绍了他的实验结果 库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律 它使电学的研究从定性进入定量阶段 是电学史中的一块重要的里程碑 电荷的单位库仑就是以他的姓氏命名的 磁学中的库仑定律也是利用类似的方法得到的 1789年法国大革命爆发 库伦隐居在自己的领地里 每天全身心地投入到科学研究的工作中去 同年 他的一部重要著作问世 在这部书里 他对有两种形式的
6、电的认识发展到磁学理论方面 并归纳出类似于两个点电荷相互作用的两个磁极相互作用定律 库仑以自己一系列的著作丰富了电学与磁学研究的计量方法 将牛顿的力学原理扩展到电学与磁学中 库仑的研究为电磁学的发展 电磁场理论的建立开拓了道路 这是他的扭秤在精密测量仪器及物理学的其它方面也得到了广泛的应用 1773年发表有关材料强度的论文 在这篇论文里 库仑提出了计算物体上应力和应变的分布的方法 这种方法成了结构工程的理论基础 一直沿用到现在 1777年法国科学院悬赏 征求改良航海指南针中的磁针问题 库仑认为磁针支架在轴上 必然会带来摩擦 提出用细头发丝或丝线悬挂磁针 研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成
7、比例关系 从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小 这导致他发明扭秤 他还根据丝线或金属细丝扭转时扭力和指针转过的角度成正比 因而确立了弹性扭转定律 1779年 他根据对摩擦力进行分析 提出有关润滑剂的科学理论 1781年 发现了摩擦力与压力的关系 表述出摩擦定律 滚动定律和滑动定律 设计出水下作业法 类似现代的沉箱 库仑不仅在力学和电学上都做出了重大的贡献 做为一名工程师 他在工程方面也作出过重要的贡献 他曾设计了一种水下作业法 这种作业法类似于现代的沉箱 它是应用在桥梁等水下建筑施工中的一种很重要的方法 在巴黎期间 Coulomb为许多建筑的设计和施工提供了帮助 而工程中遇到的问题促使了他
8、对土的研究 1773年 Coulomb向法兰西科学院提交了论文 最大最小原理在某些与建筑有关的静力学问题中的应用 文中研究了土的抗剪强度 并提出了土的抗剪强度准则 即库仑定律 还对挡土结构上的土压力的确定进行了系统研究 首次提出了主动土压力和被动土压力的概念及其计算方法 即库仑土压理论 该文在3年后的1776年由科学院刊出 被认为是古典土力学的基础 他因此也称为 土力学之始祖 趣闻轶事 巧妙比较电量大小的方法值得一提的是 在当时没有公认的测量电量方法的情况下 库仑根据对称性 采用一个巧妙的方法来比较两个金属小球所带电量大小的关系 库仑认识到两个大小相同的金属球 一个带电 一个不带电 两者互相接
9、触后 电量被两个球等分 各自带原有总电量的一半 库仑用这个方法依次得到了带有原来电量的1 2 1 4 1 8 1 16等等的电荷 库仑定律 1 正电荷 用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 2 负电荷 用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷 1 两种电荷 b 感应起电 电荷在一个物体上移动 c 原子核反应 a 摩擦起电 电荷从一个物体 转移到另一个物体 2 起电的三种方法 在真空中 两个静止的点电荷之间的相互作用力 称库仑力 其大小与点电荷电量的乘积成正比 与两点电荷之间距离的平方成反比 作用力在两点电荷之间的连线上 同号电荷互相排斥 异号电荷互相吸引 矢量式 电荷1受电荷2的力 3 库仑定律的内容 表示单位矢量 由施力物体指向受力物体 是国际单位制中的比例系数 真空电容率 也称介电常数 电荷q2作用于电荷q1的力 基本电荷 e 1 60217733 10 19C 电荷为一些不连续的值 即有量子化特性 密立根油滴实验 演示动画 点电荷势场 电容器势场 电导块势场 TipsforBetterLifefor2013 欢迊指导 谢谢 今天是2020年6月3日星期三
