赫兹是什么单位啊 赫兹是什么单位名称( 三 )


库仑(Charlse-Augustin de Coulomb,1736-1806)是法国著名的物理学家,早期研究静电力学的科学家之一 。他因发现静电学中的库仑定律而闻名于世 。库仑定律指两个电荷间的力与两个电荷量的乘积成正比,与两者的距离平方成反比 。该定律也是电学发展史上的之一个定量规律,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 。

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图6:库仑扭称实验示意图
库仑所用的装置如下:一个玻璃圆缸,在上面盖一块中间有小孔的玻璃板 。小孔中装一根玻璃管,在玻璃管的上端装有测定扭转角度的测微计,在管内悬一根银丝并伸进玻璃缸内 。悬丝下端系住一个小横杆,小横杆的一端为木质小球A,另一端为平衡小球,使横杆始终处在水平状态 。玻璃圆筒上刻有360个刻度,悬丝自由松开时,横杆上小木球A指零 。
其中k是静电力常量,约为9X109N·m2/C2 。这个常量并不是由库仑计算得来的,而是由一百年后的麦克斯韦根据理论推导得出的 。这和引力常数的得出过程有着惊人的相似!在牛顿发现万有引力定律F=GMm/r2时,牛顿本人并不知道引力常数G是多少,直到100多年后,才由英国的科学家卡文迪许(Henry Cavendish,1731-1810)通过类似的扭称实验装置计算出来 。
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图7:卡文迪许测量万有引力示图
而单个电荷量也不是由库仑测得的,但这并不妨碍库仑的伟大 。要知道,由于科技水平和物质条件的限制,在遥远的18世纪,库仑就能用这么巧妙的实验装置,放大并显示了这么微小的力,已经难能可贵了 。
电量表示物体所带电荷的多少 。实际上1库仑(C)的电量是比较大的,因为电荷的电量非常小,一个电子的电量仅为1.60X10-19 C,1C 就相当于6.25X1018个电子带电量 。它和我们前面讲过的电流之间的关系是,电量等于电流强度(单位A)与时间(单位s)的乘积,公式表达为Q=I t 。因此1C就表示1A电流在1s内输运的电量 。1881年的国际电学大会上,电量的单位被定义为库仑 。
自然界中基本相互作用已知有四种:万有引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力 。强相互作用力、弱相互作用力是一种短程力,其作用距离不超过原子核线度 。在微观世界中,万有引力与强相互作用力、弱相互作用力、电磁力相比是可以忽略不记的,比如电子与质子之间的库仑力(电磁力的一种)约是万有引力的1039倍,而强相互作用力比电磁力还要大 。因此,在微观领域,起作用的是强相互作用力、弱相互作用力、电磁力 。理论认为,强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用可以统一成一种相互作用 。而万有引力定律和库仑定律在形式上的相似性,是否意味着这两种作用的某种内在的质的统一性?这还是一个谜,有待人们去揭示 。
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图8:四种相互作用示意图
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电压(U)的单位:伏特(符号V)
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图9:伏特电堆原理图
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图10:伏特亲手 *** 的伏特电堆
实验中,他把金属银条和金属锌条浸入强酸溶液中时,发现在两个金属条之间竟然产生了稳定而又强劲的电流 。于是,他把浸透盐水的绒布或纸片垫在锌片与银片之间,平叠起来 。伏特用这种化学 *** 成功地制成了世界上之一个伏特电推 。伏特电堆实际上就是串联的电池组,也是我们现在所用电池的原型 。伏特电池的发明,使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究 。伏特电池是一个重要的起步,它带动了后续电气相关研究的蓬勃发展 。
1807年,法国军团征服了意大利,法兰西之一帝国皇帝拿破仑特意在巴黎接见了伏特 。为了表彰他对科学所作出的贡献,1810年拿破仑封他为伯爵,并给予了伏特一大笔钱 。1827年3月5日,伏特去世,终年八十二岁 。为了纪念他,1881年国际电学大会将电动势(电压)单位取名伏特(V) 。
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图11:伏特画像
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图12:伏特为拿破仑演示伏特电堆
电压是推动电荷定向移动形成电流的原因 。电流之所以能够在导线中流动,是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别 。这种差别就叫电势差,也叫电压 。换句话说,在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压 。

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