静电力常量是谁测的？

18世纪80年代，法国物理学家库仑制作了一台十分精巧的丝悬磁针装置，并用它在巴黎天文台测量地磁场的强度。有一次，为了测量的准确，库仑用放大镜观察磁针偏转的角度，他偶然发现，平时用肉眼观察静止不动的磁针，竟在发生微小的振动。“为什么会这样呢？”库仑紧紧抓住这个问题不放，“能不能用悬丝制造灵敏测力仪器呢？”库仑反复研究金属丝的扭力和它的扭转角度、直径与长度之间的关系。库仑在大量实验基础上经过分析发现：对某种金属丝而言，在弹性范围内，金属丝产生的扭力矩与它的扭转和直径的四次方的乘积成正比，与金属丝的长度成反比。库仑在1785年公布了这一研究成果，宣布发现了弹性理论，发明了扭秤。这种扭秤为研究微小相互作用力提供了强有力的工具，人们把它叫做库仑扭秤。

分类: 教育/科学 >> 升学入学 >> 高考 解析: 库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。 欢迎来我的Blog玩儿哦！谢谢啦~~~ blog.sina/m/aidoudou

纽秤的结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 　如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】 库仑定律公式COULOMB"S LAW 　库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律

在物理学发展的前期，人们对微弱作用的测量感到困难，因为这些微弱的作用人们通常都感觉不到。后来，物理学家们想到了悬丝，要把一根丝拉断需要较大的力，而要使一根悬丝扭转，有一个很小的力就可以做到了。根据这个设想，法国物理学家库仑和英国的科学怪杰卡文迪许于1785年和1789年分别独立地发明了扭秤。扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用效果经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。

库仑扭秤实验，是库仑做的探究静电力常量的一种科学实验。通过实验，库仑发现两点电荷之间静电力与距离平方成反比的规律。 基本介绍 中文名 ：库仑扭秤实验 类别 ：一种科学实验 属于 ：库仑 发现 ：静电力与距离平方成反比规律 发展历史,内容,物理意义, 发展历史 库仑所做的发现电力与磁力的平方反比定律的实验。1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反比的规律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，作用力的方向沿着这两个点电荷的联线,。公式：F=k*(q1*q2)/r^2。若在电介质中，则为F=k*(q1*q2)/εr^2(ε为介电常数)。与万有引力定律有神秘关联。 库仑定律的实验验证：库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细银丝下悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球A，另一端是一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。为了研究带电体之间的作用力，把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近球A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。库仑定律 COULOMB LAW 扭秤实验图 内容 库仑定律——描述真空中（干燥空气中近似适用）静止点电荷（或其一运动）之间的相互作用力的规律 真空中，点电荷 q 对 q0 的作用力为 （ 1-1 ） 其中，r ——两点电荷之间的距离 r ——从 q到 q0方向的矢径， = r / r 是这方向的单位矢量 k ——静电力常量（k=9.0*10^9N*m^2/C^2） （1-1）式表示：若 q 与 q0 同号， F 10 y沿 r 方向——斥力； 若两者异号， 则 F 10 沿 - r 方向——吸力. 显然 q0 对 q 的作用力 F01 = -F10 （1-2） 在MKSA单位制中 力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 电量 q 的单位： 库仑（C） 定义：当流过某曲面的电流1 安培时，每秒钟所通过 的电量定义为 1 库仑，即 1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 比例常数 k = 1/4pe0 (1-3) e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 是真空介电常数（或称真空电容率），它与真空中光速c 的关系为 (1-4) C 是一个基本的物理常数, m0 为真空磁导率. 现在（1-1）式写成 （1-5） 物理意义 (1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离，才可看成点电荷. (2)描述静止电荷之间的作用力，当电荷存在相对运动时，库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明，只要电荷的相对运动速度远小于光速 c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近. [例1-1] 比较氢原子中质子与电子的库仑力和万有引力（均为距离平方反比力） 据经典理论，基态氢原子中电子的“轨道”半径 r ≈ 5.29×10 -11 米 核和电子的线度 ≤ 10-15 米 ,故两者可看成 “点电荷”. 两者的电量 e ≈ ± 1. 60×10-19 库仑 质量 mp ≈ 1.67×10-27 千克 me ≈ 9.11×10-31千克 万有引力常数G ≈ 6.67 ×10-11 牛 ·米2 /千克2 电子所受库仑力 Fe =- e2r / 4pe0r3 电子所受引力 Fg= -Gmpmer /r3 两者之比： Fe /Fg = e2 / 4pe0Gmpme ≈2.27 ×10 39 （1-6） 可见，电磁力在原子、分子结构中起决定性作用

个人信用什么样的物理方来观察光子的留着过年用电荷的密度来这看观察钢丝的扭转呢？因为这样的方法不但能导致钢丝

仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。 磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。 弹簧秤：主要是胡克定理：F=kx. 弹簧的长度与所受外力成正比。这个比值就是弹簧的倔强系数k。 电子秤：秤重物品经由装在机构上的重量传感器，将重力转换为电压或电流的模拟讯号，经放大及滤波处理后由A/D处理器转换为数字讯号，数字讯号由中央处理器(CPU)运算处理，而周边所须要的功能及各种接口电路也和CPU连接应用，最后由显示屏幕以数字方式显示。 钢弦式钢筋测力计：工作原理是源于一根张紧的钢弦振动的谐振频率与钢弦的应变或者张力成正比，这种基本关系可以用来测量多种物理量如应变、荷载、力、压力、温度和倾斜等。振弦传感器较一般传感器的优点就在于传感器的输出是频率而不是电压。频率可以通过长电缆（>2000米）传输，不会因为导线电阻的变化、浸水、温度波动、接触电阻或绝缘改变等而引起信号的明显衰减。除此之外，再加上基康独特工艺的设计和制造，基康的振弦式传感器均具有极好的长期稳定性，特别适于在恶劣环境中的长期监测。 土压力盒：土体是由微小颗粒组成的，土体内部存在大量孔隙，使其具备了土体中存在微裂隙的两个基本条件。同时也符合断裂力学认为材料中本来就存在微裂隙的假设。在一定的受力条件下，土粒之间的结构联系沿薄弱环节逐渐破损，微裂隙逐步发展成为宏观的裂缝，最终导致土体的断裂破坏。根据断裂力学理论，物体的断裂破坏可分为三种基本受力方式，(1)张开型裂缝(Ⅰ型)即正应力和裂缝面垂直，(2)滑开型裂缝(Ⅱ型)在构件表面或试样受剪切的情况下，若剪应力与裂缝表面平行但其作用方向与裂缝方面垂直，使裂缝的上下面相对滑移而扩展。(3)撕开型裂缝(Ⅲ型)，剪应力和裂缝表面平行，在剪应力作用下裂缝的上下两个平面撕裂而扩展。

因实验前，两小球是不带电的，这时悬丝处于自由状态（只有拉力），并无扭力。当两小球带电后，由于库仑力作用使悬丝扭转，这时才有扭力。这时转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。读出悬丝上端的悬钮角度，就可求出……

库仑定律：是电磁场理论的基本定律。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。公式：F=k(q1*q2)/r^2 (中学在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算，斥力或引力计算完后根据电性判断。矢量运算正负电荷只需带入代数值即可。) 库仑定律成立的条件：1.真空中 2.静止 3.点电荷（静止是在观测者的参考系中静止,至少有一个静止，中学计算一般不做要求）。 基本介绍 中文名 ：库仑定律 外文名 ：Coulomb"s law 套用范围 ：物理学，电磁理论 库仑扭秤,库仑定律,定律发现,定律分析,物理意义,注意事项, 库仑扭秤 纽秤的结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 　如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】 库仑定律公式 COULOMB"S LAW 　库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律 库仑定律 定律发现 库仑定律可以说是一个实验定律，也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”。假如说它是一个实验定律，库仑扭称实验起到了重要作用，而电摆实验则起了决定作用；即便是这样，库仑仍然借鉴了引力理论，模拟万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系，认为两电荷之间的作用力与两电荷的电量也成正比关系。假如说它是牛顿万有引力定律的推论，那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作。因此，从各个角度考察库仑定律，重新准确的对它进行熟悉，确实是非常必要的。 定律分析 真空中，点电荷 q1 对 q2的作用力为 　F=k*(q1*q2)/r^2 　其中： 　r ——两者之间的距离 　r ——从 q1到 q2方向的矢径 　k ——库仑常数 　上式表示：若 q1 与 q2 同号， F 12y沿 r 方向——斥力； 　若两者异号， 则 F 12 沿 - r 方向——吸力. 　显然 q2 对 q1 的作用力 　F21 = -F12 （1-2） 　在MKSA单位制中 　力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 　电量 q 的单位： 库仑（C） 　定义：当流过某曲面的电流1 安培时，每秒钟所通过 　的电量定义为 1 库仑，即 　1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 　比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2 　e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 　是真空介电常数 英文名称：permittivity of vacuum 　说明:又称绝对介电常数。符号为εo。等于8.854187817×10-12法/米。它是导自真空磁导率和光在真空中速度的一个无误差常量。 物理意义 (1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离，才可看成点电荷 (2）描述静止电荷之间的作用力，当电荷存在相对运动时，库仑力需要修正为洛仑兹力.但实践表明，只要电荷的相对运动速度远小于光速 c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近。 [例1-1]比较氢原子中质子与电子的库仑力和万有引力（均为距离平方反比力） 据经典理论，基态氢原子中电子的“轨道”半径r≈5.29×10 -11 米 核子的线度≤10 -15 米,电子的线度≤10 -18 米,故两者可看成“点电荷”. 两者的电量e≈±1.60×10 -19 库仑质量mp≈1.67×10 -27 千克me≈9.11×10 -31 千克 万有引力常数G≈6.67×10 -11 牛·米 2 /千克 2 电子所受库仑力Fe=-e2r/4pe0r3 电子所受引力Fg=-Gmpmer/r3 两者之比：Fe/Fg=e2/4pe0Gmpme≈2.27×1039（1-6） 由此可见，电磁力在原子、分子结构中起决定性作用，这种作用力远大于万有引力引起的作用力，即可表述为质量对物体间的影响力远小于电磁力的作用，并且有：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 注意事项 (1) 库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作用力,非点电荷间的相互作用力,库仑定律不适用。。（ 不能根据直接认为当r无限小时F就无限大） 　 (2) 套用库仑定律求点电荷间相互作用力时,不用把表示正,负电荷的"+","-"符号代入公式中计算过程中可用绝对值计算,其结果可根据电荷的正,负确定作用力为引力或斥力以及作用力的方向。 (3)库伦力一样遵守牛顿第三定律,不要认为电荷量大的对电荷量小的电荷作用力大.(是作用力和反作用力)

好好学习

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，这是人类从实践中总结出的电荷的特殊性质和规律。经过科学实践，库仑巧妙设计实验，总结出了库仑定律。人类对电力作用的描述从定性发展到定量，为电学乃至磁学的发展奠定了理论基础。1.库仑定律1785年，库仑提出了库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。公式表示式为：F=kq1q2/r2q1与q2为两点电荷的电量，比例常数k≈9×109牛·米2/库2，k也称为静电力常量，r为两点电荷的距离。库仑定律适用于在真空中静止点电荷间的电力。2.定律运用库仑扭秤实验是历史上非常著名的实验。它设计巧妙（见下图），意义深远。库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球（称为动球）和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心、半径长为L的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。校准、标定悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系，根据旋钮上指针转过的角度和横杆的长度，可读出某距离下两带电小球之间的相互作用力。3.万有引力和库仑力的类同处万有引力定律为：F=GM1M2/r2，库仑定律公式为F=kq1q2/r2。两者在形式上极为相似，这种形式上的相似决定了万有引力和库仑力具有一系列类同的性质。（1）万有引力定律和库仑定律分别适用于质点和点电荷。（2）万有引力和库仑力都是场力。电荷间相互作用的库仑力是通过它们各自产生的电场来传递的；而物体间相互作用的万有引力是通过它们各自产生的引力场来进行的。电场和引力场都是物质存在的一种形式，其基本特性之一是对放在其中的电荷和物体有力的作用。（3）一密度均匀的球壳对球外一质点的引力犹如它的所有质量都集中在它的球心时的引力；而对球壳内的质点的引力为零。电荷均匀分布的球壳形带电体对球壳外一点电荷的库仑力，犹如它的所有电量都集中在它的球心时的库仑力，而对球壳内点电荷的库仑力为零。（4）万有引力和库仑力都是向心力。在惯性参照系中受万有引力（或库仑力）作用的运动质点（或运动电荷）对力心的角动量守恒。质点（或电荷）始终在通过力心的某个平面中运动，并且由力心作出的位矢在相等的时间内扫过相等的面积。

库仑定律（英文：Coulomb"s law）：是电磁场理论的基本定律之一。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同名电荷相斥，异名电荷相吸。公式：F=k*(q1*q2)/r^2 。

通电导体在磁场受到力的作用，把这个力和细铁丝连在一起，让电磁作用里把铁丝扭弯，而看弯曲的程度就可以明白了。（当然需要放大才明显）

库伦定律是1784——1785年由库伦通过扭秤实验总结出来的。 在细金属丝下悬挂一根扭秤，它的一段由一个小球A，另一端由平衡体P，在A旁还置有与A等大的小球B，先是AB各带一定量的电荷，这是扭秤会因为A受力而偏转，转动悬丝上端的旋钮，使小球回到原来位置，这是悬丝的扭力矩等于施与小球A上的电力的力矩。若悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已校准，规定，则由旋钮上指针转过的角度读数和一直的秤杆长度，得知此距离下AB之间的相互作用力。 库伦定律是通过宏观带电体的实验研究总结出来的规律。 参考资料：《电磁学》（赵凯华 著）高等教育出版社

神风呼啸 说的对 ,我上高中时也有同感,学完电动力学之后就会了

AC

库仑所做的发现电力与磁力的平方反比定律的实验。1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反比的规律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，作用力的方向沿着这两个点电荷的联线,。公式：F=k*(q1*q2)/r^2。若在电介质中，则为F=k*(q1*q2)/εr^2(ε为介电常数)。与万有引力定律有神秘关联。库仑定律的实验验证：库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细银丝下悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球A，另一端是一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。为了研究带电体之间的作用力，把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近球A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。库仑定律 COULOMB LAW

卡文迪许的同心球电荷分布实验，比库仑的扭秤实验精确且早几十年，但是卡文迪许并没有发表自己的著作。直到1871年麦克斯韦主持剑桥大学的卡文迪许实验室后，卡文迪许的手稿才转到了麦克斯韦手中，麦克斯韦亲自动手重复了卡文迪许的许多实验，手稿经麦克斯韦整理后出版，他的工作才为世人所知。 1769年，英国苏格兰人罗宾逊，设计了一个杠杆装置，他把实验结果用公式 表述出来，即电力F与距离r的n次方成反比。先假设指数n不是准确为2，而是 ，得到指数偏差 。 1784年至1785年间，法国物理学家查尔斯·库仑通过扭秤实验验证了这一定律。扭秤的结构如右图所示：在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力，并且通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 1773年，卡文迪许用两个同心金属球壳做实验，如右图，外球壳由两个半圆装配而成，两半球合起来正好把内球封在其中。通过一根导线将内外球连在一起，外球壳带点后，取走导线，打开外壳，用木髓球验电器试验有没有带电，结果发现木髓球验电器没有指示，内球不带电荷。根据这个实验，卡文迪许确定指数偏差 ，比罗宾逊1769年得出的0.06更精确。 1873年，麦克斯韦和麦克阿利斯特改进了卡文迪许的这个实验。麦克斯韦亲自设计实验装置和实验方法，并推算了实验的处理公式。　　他们将F表示为 ，其中q不超过 。这个实验做得十分精确，以致直到1936年未曾有人超过他们。 1936年，美国沃塞斯特工学院的Plimpton和Lawton，在新的基础上验证了库仑定律，他们运用新的测量手段，改进了卡文迪许和麦克斯韦的零值法，消除和避免了试验中几项主要误差，从而大大地提高了测量精度，试验线路和装置如右图所示。他们用这套装置进行了多次试验，不同的实验者都确认电流计除了由于热运动造成的1微伏指示外没有其他振动，他们用麦克斯韦对出的公式进行计算，得到 1971年，美国Wesleyan大学的Edwin R．Williams，James E．Faller及Henry A．Hill用现代测试手段，将平方反比定律的指数偏差又延伸了好几个数量级。在此之前已有好几起实验结果，不断地刷新纪录。Williams等人采用高频高压信号、锁定放大器和光学纤维传输来保证实验条件，但基本方法和设计思想跟卡文迪许和麦克斯韦是一脉相承的。右图是简单示意图，他们用五个同心金属壳，而不是两个，采用十二面体形，而不是球形。峰值为10千伏的4兆赫高频高压信号加在最外面两层金属壳上，检测器接到最里面的两层，检验是否接收到信号。 他们根据麦克斯韦的公式，得到的平方反比定律的指数偏差

库仑定律[1]：是电磁场理论的基本定律之一。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥，异名电荷相吸。公式：F=k*(q1*q2)/r^2 (在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算，斥力或引力计算完后根据电性判断) 库仑定律成立的条件：处在真空中，必须是点电荷。 注：这个时候不一定要求静止是因为在平时的出题和提升中，很大一部分不考虑点电荷是否静止。 库仑定律的实验验证：库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出来的。纽秤的结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 如何比较力的大小 库仑定律 COULOMB"S LAW 库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律 真空中，点电荷 q1 对 q2的作用力为 F=k*(q1*q2)/r^2 其中： r ——两者之间的距离 r ——从 q1到 q2方向的矢径 k ——库仑常数 上式表示：若 q1 与 q2 同号， F 12y沿 r 方向——斥力； 若两者异号， 则 F 12 沿 - r 方向——吸力. 显然 q2 对 q1 的作用力 F21 = -F12 （1-2） 在MKSA单位制中 力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 电量 q 的单位： 库仑（C） 定义：当流过某曲面的电流1 安培时，每秒钟所通过 的电量定义为 1 库仑，即 1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2 e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 是真空介电常数 英文名称：permittivity of vacuum 说明:又称绝对介电常数。符号为εo。等于8.854187817×10-12法/米。它是导自真空磁导率和光在真空中速度的一个无误差常量。 库仑定律的物理意义 (1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离，才可看成点电荷 (2）描述静止电荷之间的作用力，当电荷存在相对运动时，库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明，只要电荷的相对运动速度远小于光速 c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近。 [例1-1] 比较氢原子中质子与电子的库仑力和万有引力（均为距离平方反比力） 据经典理论，基态氢原子中电子的“轨道”半径 r ≈ 5.29×10 -11 米 核和电子的线度 ≤ 10-15 米 ,故两者可看成 “点电荷”. 两者的电量 e ≈ ± 1. 60×10-19 库仑 质量 mp ≈ 1.67×10-27 千克 me ≈ 9.11×10-31千克 万有引力常数 G ≈ 6.67 ×10-11 牛 ·米2 /千克2 电子所受库仑力 Fe =- e2r / 4pe0r3 电子所受引力 Fg= -Gmpmer /r3 两者之比： Fe /Fg = e2 / 4pe0Gmpme ≈2.27 ×10 39 （1-6） 由此可见，电磁力在原子、分子结构中起决定性作用，这种作用力远大于万有引力引起的作用力，即可表述为质量对物体间的影响力远小于电磁力的作用，并且有：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。 学习和应用库仑定律的注意事项 (1) 库仑定律只适用于计算两个点电荷间的相互作用力,非点电荷间的相互作用力,库仑定律不适用。。（不能根据直接认为当r无限小时F就无限大） (2) 应用库仑定律求点电荷间相互作用力时,不用把表示正,负电荷的"+","-"符号代入公式中计算过程中可用绝对值计算,其结果可根据电荷的正,负确定作用力为引力或斥力以及作用力的方向。

牛顿发现了万有引力定律，但引力常量G这个数值是多少，连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个常量。但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量。所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力常量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式。直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个常量。卡文迪许测出引力常量的实验也被称为测量地球重量的实验。 引力常量测定这是一个卡文迪许扭秤的模型。这个扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架，把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，石英丝就会扭转一个角度。力越大，扭转的角度也越大。反过来，如果测出T形架转过的角度，也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律，大球会对小球产生引力，T形架会随之扭转，只要测出其扭转的角度，就可以测出引力的大小。当然由于引力很小，这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢？卡文迪许在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，就起到一个化小为大的效果，通过测定光斑的移动，测定了T形架在放置大球前后扭转的角度，从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律，并测定出引力常量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。============================================================================论文题目：万有引力常数G的精确测量与扭秤特性研究 作者简介：胡忠坤，男，1972年12月出生，1998年09月师从于华中科技大学罗俊教授，于2001年06月获博士学位。 自从库仑和卡文迪许首次将扭秤技术应用于静电和万有引力的测量以来，扭秤作为一种主要的弱力精密检测工具被广泛地应用于万有引力和电磁力的精密测量等诸多研究领域。两百年来扭秤实验技术得到了不断的发展与完善，并在引力实验中发挥着主导作用。本论文在深入研究扭秤系统物理特性的基础上发展了一套高灵敏度的精密扭秤实验技术，并将其应用于万有引力常数G的测量。 万有引力常数G的精确测量不仅对于揭示引力相互作用的性质非常关键，而且对于理论物理学、地球物理学、天文学、宇宙学以及精密测量技术等领域的研究都具有重要的意义，因而得到理论和实验工作者的广泛关注。自Cavendish测出万有引力常数的第一个实验值以来，人们对此进行了大量的实验研究，并给出了近300个G的测量结果。但令人遗憾的是，作为最早被认识和测量的物理基本常数，与其它基本常数相比，G的测量精度迄今为止是最差的。这是因为万有引力相互作用十分微弱且不可屏蔽，而且涉及到质量、长度和时间等基本量的绝对测量，因此G的精确测量是一项艰巨而复杂的系统工作，它不仅需要好的物理思想和巧妙的实验方案，而且也极力追求实验检测技术的极限。因而作为一个热点和难点，万有引力常数G的精确测量为各国科学家所关注。近三十年来，大多数实验者都认为自己的测G实验达到了10-4数量级的相对精度，但事实上他们的测量结果之间的吻合度仅达到10-3数量级。由于G的测量值之间不吻合，国际基本物理学常数委员会在1999年调整基本常数时，将G的推荐值的相对不确定度由CODATA-86的128 ppm(1ppm= )增加到CODATA-98的1500 ppm。这也使G成为此次基本常数更新中唯一不确定度下降的物理学基本常数。这些现象充分说明测G的艰巨性和重要性，同时也意味着存在未被认识的系统误差。人们不禁要问：万有引力常数G的绝对数值究竟是多大？为了回答这一问题，我选择了万有引力常数G的精确测量这一基础研究课题，并希望能在基本物理学常数中写入中国人自己测出的值。该课题得到国家自然科学创新研究群体、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、国家科委九五攀登预研项目等7项课题资助。 围绕万有引力常数G的精确测量和精密扭秤特性研究，本文主要介绍以下四个方面的研究工作： HUST—99扭秤周期法测G实验。扭秤可以绕着悬丝在水平面内自由转动，以探测作用于检验质量上水平方向的待测外力作用。作为一种高灵敏度的弱力检测工具，精密扭秤已被广泛应用于万有引力和电磁力等弱力的精密测量以及材料特性研究等诸多研究领域。扭秤周期法测量引力常数 G 的原理为：通过比较作为检验质量的扭秤系统在吸引质量两种不同引力场配置下的周期变化而测得G值。一根直径25 长度为513mm的钨丝悬挂两32 g的铜球检验质量构成扭秤, 扭秤系统置于真空容器中，自由震荡周期为3484秒。当两个6.25 kg 的圆柱体吸引质量置于一个检验质量两侧时，其周期增加到4441秒。我们实验的创新之处在于采用了长周期高Q值扭秤，并使之在一个恒温（日变化小于0.005 °C）环境下工作，从而克服了扭丝滞弹性和热弹性对测G的影响。我们采用的非对称扭秤可以使得较小的吸引质量产生较大的待测信号，但是这种设计使扭秤系统易受外界干扰的影响，同时也会增加扭秤运动的非线性效应，且对扭秤运动信号的周期拟合提出了更高要求。我们的实验结果的相对精度达到105ppm，该测量结果被国际物理学基本常数委员会推荐的CODATA-98值所采用，并被命名为“HUST-99”。 扭秤系统周期拟合数据处理方法研究。在周期法测量引力常数G的实验中，扭秤周期的测量精度直接影响G的测量精度。扭秤的周期一般从几分钟到小时量级，周期越长，灵敏度越高。但长周期的基频高精度拟合是一件很困难的事，用传统的傅氏变换、极值序列拟合和非线性最小二乘拟合等方法难以满足实验精度的要求。周期法测 G 实验对扭秤运动的基频的测量精度要求很高，而对振幅和位相等的测量精度要求相对较低。根据这一具体要求，本文提出了对扭秤运动周期的单参量直接基频拟合。单参量直接基频拟合的基本思想是只给出周期的最佳估计值，而对其他参量不作任何限制，即采用仅对信号周期敏感的方差作为判据，利用最小二乘原理给出周期的最可信赖值。理论分析和数值模拟表明该方法可有效克服周期法测 G 实验中的主要干扰，即由于非线性效应而寄生的高次谐波振荡；由于阻尼的存在引起的扭秤运动振幅的衰减；由于扭丝的蠕变及实验环境的变化而引起的扭秤静平衡点的漂移等。单参量直接基频拟合能高精度给出信号的周期，代价是牺牲了其它参量的测量精度。因为它未对其他参量作任何限制，换而言之给出了其他参量很大的变化范围，从而有可能高精度地将周期限制在较小的范围内，这类似于量子力学中的测不准原理。此外，单参量直接基频拟合与非线性最小二乘拟合相结合，不仅可以解决余弦函数类非线性拟合的线性化问题，同时还可以给出振幅和位相等其他参数的最佳估计值。精密扭秤特性研究。目前各小组实验测量的G值在其误差范围内不吻合，这一现象说明存在未被认识的系统误差。为了解释该现象，我们系统深入地研究了精密扭秤系统的非线性、热弹性以及滞弹性等特性，并分析了它们对测G实验的影响。精密扭秤实验的精度依赖于扭丝弹性系数K的大小及其稳定性。为了减小精密扭秤实验中的系统误差，有必要深入研究K的常数性。我们的研究表明，在高精度扭秤实验中不可忽略K与环境温度、扭秤振动幅度及频率等因素的相关性。我们对扭秤的非线性、热弹性以及滞弹性等特性进行了实验测量，同时分析了这些特性对精密扭秤实验特别是周期法测G实验的影响。实验研究表明：当扭秤在10-2弧度下工作时，扭秤悬丝的非线性效应对测G的影响不到1 ppm；扭秤系统的品质因数Q值随其振幅的增加而衰减；扭秤系统的检验质量和吸引质量之间存在最佳配置，采用这种配置可降低源于吸引质量的非线性效应；环境温度的变化极大地影响扭秤悬丝的扭转系数K，对于实验中常用的钨丝而言，其温度系数为 ，即当环境温度变化 时，由热弹性引起测G的误差将高达165 ppm；背景环境磁场的涡流耗散与磁场强度的平方成正比，地磁场对扭秤系统Q值的影响可以忽略。 10ppm测G实验设计。在分析扭秤周期法测G传统配置的基础上，我们提出具有信号相互叠加而误差相互补偿特性的四吸引质量配置方案。四吸引质量配置存在降低检验质量间距测量精度要求的优化配置，与一般配置相比，该优化配置对检验质量间距的测量精度要求可降低约400倍。但这是以提高对吸引质量间距的测量精度的要求为代价：吸引质量间距0.2 的不确定度将对测值贡献3ppm的相对误差。为了高精度地测量吸引质量球间距，我们提出并实现了旋转量块法测量球间距，初步实验精度达到0.5 。改进该测量系统可以将测量的精度提高到0.1 以内。在四吸引质量优化配置和旋转量块法测量球间距的基础上，我们设计了10ppm测G实验方案，初步实验研究表明可以达到10ppm的实验精度。 总之，本文围绕万有引力常数G的精确测量和精密扭秤特性研究，得到以下主要研究成果：研制长周期高Q值的扭秤，并应用扭秤周期法测量了万有引力常数G，实验结果为G=(6.6699±0.0007)0710-11 m3kg-1s-2，其相对精度达到105 ppm；在分析传统周期拟合方法的基础上，在国际上首次提出并实现了单参量直接基频拟合方法，解决了扭秤周期的高精度提取；深入研究精密扭秤的非线性、热弹性以及滞弹性等特性；在前期工作基础上，本文最后给出了基于信号相互叠加而误差相互补偿的四吸引质量优化配置的周期法测G实验方案，初步实验研究表明该方案可以将G的测量精度提高到10ppm。 关键词：引力实验，万有引力常数G，精密测量，扭秤特性，周期拟合

库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。

您好,我就为大家解答关于库仑定律表达式，库仑定律相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧！1、库仑定律：是电磁场理论的基本定... 您好,我就为大家解答关于库仑定律表达式，库仑定律相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧！ 1、库仑定律：是电磁场理论的基本定律之一。 2、真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥，异名电荷相吸。 3、公式：F=k*(q1*q2)/r^2 (中学在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算，斥力或引力计算完后根据电性判断。 4、矢量运算正负电荷只需带入代数值即可。 5、) 库仑定律成立的条件：1.真空中 2.静止 3.点电荷 （静止是在观测者的参考系中静止，中学计算一般不做要求） 库仑定律公式 COULOMB"S LAW 库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律库仑定律 真空中，点电荷 q1 对 q2的作用力为 F=k*(q1*q2)/r^2 其中： r ——两者之间的距离 r ——从 q1到 q2方向的矢径 k ——库仑常数 上式表示：若 q1 与 q2 同号， F 12y沿 r 方向——斥力； 若两者异号， 则 F 12 沿 - r 方向——吸力. 显然 q2 对 q1 的作用力 F21 = -F12 （1-2） 在MKSA单位制中 力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 电量 q 的单位： 库仑（C） 定义：当流过某曲面的电流1 安培时，每秒钟所通过 的电量定义为 1 库仑，即 1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2 e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 库仑定律的物理意义 (1)描述点电荷之间的作用力，仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离，才可看成点电荷 (2）描述静止电荷之间的作用力，当电荷存在相对运动时，库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明，只要电荷的相对运动速度远小于光速 c，库仑定律给出的结果与实际情形很接近。 6、 库仑定律的发现 库仑定律可以说是一个实验定律，也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”。 7、假如说它是一个实验定律，库仑扭称实验起到了重要作用，而电摆实验则起了决定作用；即便是这样，库仑仍然借鉴了引力理论，模拟万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系，认为两电荷之间的作用力与两电荷的电量也成正比关系。 8、假如说它是牛顿万有引力定律的推论，那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作。 9、因此，从各个角度考察库仑定律，重新准确的对它进行熟悉，确实是非常必要的。 10、 库仑定律的验证 库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出库仑扭秤来的。 11、纽秤的结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。 12、为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。 13、转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。 14、这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。 15、如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 16、 如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】。

AC

如右图所示。在一个直径和高均为12英寸（1英寸=2.54厘米）的玻璃圆柱形筒的上端，盖有一块直径为13英寸的玻璃板。在这块玻璃板上钻了两个孔。中间孔上装有一只高为24英寸的玻璃管，并在其顶部装置了一只夹持着一根悬丝的分度头。悬丝为银丝，其下端悬挂一根横杆。横杆的一端有一小木髓球，另一端贴一圆纸片，以使横杆保持平衡。大圆简中间壁上刻有0—360°分度标记，它的零点正对着顶部分度头上的零点。当金属悬丝未被扭转时，小木髓球处于0°处，悬丝顶端的小指针也指为0°。实验时，在玻璃盖板的侧孔中引入另一带电木髓球，并使之与固定在横杆上的那只木髓球相接触，以便使它们带有同类电荷。由于斥力，两球然后将分开。

利用库伦扭秤测出的，库仑扭秤是研究库仑定律使用的装置，万有引力和库仑力一样都是很小的作用力，普通测量工具很难测量力的大小，库仑扭秤利用扭转角度反映所受到的力的大小，扭转角度可以通过悬丝上悬挂的镜片将光线反射，从而使转动偏角引起的光线偏移增大。

库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

库仑扭秤实验测出现两点电荷之间静电力与距离平方成反比的规律。库仑扭秤实验，是库仑做的探究静电力常量的一种科学实验，是库仑所做的发现电力与磁力的平方反比定律的实验。1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反比的规律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，作用力的方向沿着这两个点电荷的联线。

不是推导公式是经验公式

卡文迪许扭秤实验原理：卡文迪许的实验用的是物理实验中的放大法,即把一个较小的量放大许多倍,以便于测量和观察!卡文迪许扭秤,由米歇尔神父制作,用于测量万有引力常数G。卡文迪许是一位富N代，他所在的家族是一个拥有超过400年历史的英国老牌贵族，他继承了巨额的遗产，多巨额呢，达到了英国“中央银行”英格兰银行的资产总额的十分之一，这也是他可以没有任何顾虑沉浸科研的重要原因。卡文迪许一生做了大量的电学、化学研究工作，参与实验研究持续50年之久。卡文迪许一生中研究出了无数足以改变历史进程的成果。但是却很少发表，他的很多成果都是在他去世以后，后人整理他的手稿知晓的。他是分离氢的第一人，把氢和氧化合成水的第一人。他发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比，这就是后来库仑导出的库仑定律内容的一部分。他提出每个带电体的周围有“电气”，与电场理论很接近；卡文迪许演示了电容器的电容与插入平板中的物质有关；电势的概念也是卡文迪许首先提出的，这对静电理论的发展起了重要作用；他还提出了导体上的电势与通过电流成正比的关系。而他最为著名的实验，就是称量地球的“卡文迪许扭秤实验”，在一长木棍的两端各装上一个小铅球，像一只哑铃，再用一根石英丝把这只“哑铃”横吊起来。实验时，只要将两只大铅球分别接近木棍两端的小铅球，由于“万有引力”的作用，“哑铃”一定会发生摆动，石英丝也将会有所扭动。他想，只要测出石英丝扭动多少，就可以知道大小铅球之间的引力大小，进而算出地球的重量。可是，卡文迪许反复实验许多次，都以失败而告终——铅球之间的引力太微弱了。现今试验知道：两个1千克的铅球在相距10厘米时，他们之间的相互力只有十亿分之一千克！这么微小的引力所促成的石英丝的变化，单靠肉眼是无法测量出来的。

库仑的实验，库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并他它靠近A时，A和C之问的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改变A与C之间距离_记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系，实验的结果是力F与距离r的二次方成反比

库仑用扭称实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系。他通过实验得出：“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。”同年，他在《电力定律》的论文中介绍了他的实验装置，测试经过和实验结果。 库仑的扭秤巧妙的利用了对称性原理按实验的需要对电量进行了改变。库仑让这个可移动球和固定的球带上同量的同种电荷，并改变它们之间的距离。通过实验数据可知，斥力的大小与距离的平方成反比。但是对于异种电荷之间的引力，用扭称来测量就碰到了麻烦。经过反复的思考，库仑借鉴动力学实验加以解决。库仑设想：假如异种电荷之间的引力也是与它们之间的距离平方成反比，那么只要设计出一种电摆就可进行实验。 库仑定律的发现者库仑通过电摆实验，库仑认为：“异性电流体之间的作用力，与同性电流体的相互作用一样，都与距离的平方成反比。”库仑利用与单摆相类似的方法测定了异种电荷之间的引力也与它们的距离的平方成反比，不是通过扭力与静电力的平衡得到的。可见库仑在确定电荷之间相互作用力与距离的关系时使用了两种方法，对于同性电荷，使用的是静电力学的方法；对于异性电荷使用的是动力学的方法。 库仑注重修正实验中的误差，最后得到：“在进行刚才我所说的必要的修正后，我总是发现磁流体的作用不管是吸引还是排斥都是按距离平方倒数规律变化的。”但是应当指出的是，库仑只是精确的测定了距离平方的反比关系，并把静电力和静磁力从形式归纳于万有引力的范畴，我们这里要强调的是库仑并没有验证静电力与电量之积成正比。“库仑仅仅认为应该是这样。也就是说库仑验证了电力与距离平方成反比，但仅仅是推测电力与电量的乘积成正比。”

不是。库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。通过查询物理学网显示库仑扭秤用的不是极限法。物理学，是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。

在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。扭力大小和旋转角度成正比是因为力的作用线不通过轴心时就会使物体发生转动，即产生力矩。

库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，作用力的方向沿着这 两个点电荷的联线,同好电荷相斥，异号电荷相吸。公式：F=k*{(q1*q2)/(r*r)}*e<r> 库仑定律的实验验证：库仑定律是1784--1785年间库仑通过纽秤实验总结出来的。纽秤的结构如下图。在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。

同上书本上有

扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在它把微弱的作用效果经过了两次放大:一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。库仑曾用扭秤证明了地磁场对磁针有力矩的作用，力矩大小与磁针对子午线偏斜角的正弦成正比，这构成了磁矩概念的基础。通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小了。结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力。 谢谢采纳喔。

库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球（库仑最初的实验是用带电木髓小球进行的），一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球（称为动球）和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心，半杆长L为半径的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。

由扭秤实验得出-------库仑定律 库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球（称为动球）和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心，半杆长L为半径的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。 仪器的中心轴上装有一个永磁体托架，旋开其上紧固螺钉，可使托架升降，以改变永磁体和横杆上的阻尼金属板的距离，调整横杆转动的电磁阻尼时间。 整个仪器都装在有机玻璃罩内，既有较高的透明度，又可防灰尘。有机玻璃罩的下半部做成可开合的门，以便清洁绝缘横杆和竖立支杆，调整绝缘横杆的水平，使金属小球带电等。仪器的底座上装有三个螺旋支脚，旋转支脚，可调底座水平。

利用金属的弹性制成标有刻度用以测量力的大小的仪器，谓之“测力计”。测力计有各种不同的构造形式，但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。当外力使弹性钢片或弹簧发生形变时，通过杠杆等传动机构带动指针转动，指针停在刻度盘上的位置，即为外力的数值。有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简单的一种。 用测力计竖直吊起物体,当弹簧测力计和物体均静止时,说明物体受平衡力,即重力与拉力是一对平衡力,大小是相等的.物体对测力计的拉力与测力计对物体的拉力互为作用力与反作用力,大小相等.所以读数就是被测物体的重力.根据胡克定律，F=k·X，受力与弹簧伸长量成正比，。库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。 弹簧秤：主要是胡克定理：F=kx.弹簧的长度与所受外力成正比。这个比值就是弹簧的倔强系数k。电子秤：秤重物品经由装在机构上的重量传感器，将重力转换为电压或电流的模拟讯号，经放大及滤波处理后由A/D处理器转换为数字讯号，数字讯号由中央处理器(CPU)运算处理，而周边所须要的功能及各种接口电路也和CPU连接应用，最后由显示屏幕以数字方式显示。钢弦式钢筋测力计：工作原理是源于一根张紧的钢弦振动的谐振频率与钢弦的应变或者张力成正比，这种基本关系可以用来测量多种物理量如应变、荷载、力、压力、温度和倾斜等。振弦传感器较一般传感器的优点就在于传感器的输出是频率而不是电压。频率可以通过长电缆（>2000米）传输，不会因为导线电阻的变化、浸水、温度波动、接触电阻或绝缘改变等而引起信号的明显衰减。除此之外，再加上基康独特工艺的设计和制造，基康的振弦式传感器均具有极好的长期稳定性，特别适于在恶劣环境中的长期监测。土压力盒：土体是由微小颗粒组成的，土体内部存在大量孔隙，使其具备了土体中存在微裂隙的两个基本条件。同时也符合断裂力学认为材料中本来就存在微裂隙的假设。在一定的受力条件下，土粒之间的结构联系沿薄弱环节逐渐破损，微裂隙逐步发展成为宏观的裂缝，最终导致土体的断裂破坏。根据断裂力学理论，物体的断裂破坏可分为三种基本受力方式，(1)张开型裂缝(Ⅰ型)即正应力和裂缝面垂直，(2)滑开型裂缝(Ⅱ型)在构件表面或试样受剪切的情况下，若剪应力与裂缝表面平行但其作用方向与裂缝方面垂直，使裂缝的上下面相对滑移而扩展。(3)撕开型裂缝(Ⅲ型)，剪应力和裂缝表面平行，在剪应力作用下裂缝的上下两个平面撕裂而扩展。孔隙水压力计：工作原理是:土孔隙中的有压水通过透水石汇集到承压腔,作用于承压膜片上。膜片中心产生挠曲引起钢弦的应力发生。应变计：蠕变补偿的基本原理锚索测力计：锚索测力计的基本原理是在承压筒体上安装高稳定性、灵敏度的应变弦式传感器或力传感器，一般认为技术成熟的弦式传感器具有比应变片更好的零点稳定性以及更强的抗干扰能力，同时其信号输出是频率而不是电压，频率信号能够长距离传输而不会由于电缆电阻，接触电阻变化引起明显的衰减等特点。在另一方面，尽管采用弦式仪器具有上述一系列优点，由于弦式锚索测力计的设计加工涉及到许多独特的技术难题，目前国际上也只有个别著名弦式仪器厂商能够生产出真正品质优异长期可靠的弦式锚索测力计。 由高强度合金钢制成的中空承压筒周边上沿均匀布置有多个弦式传感器，作用在承压筒上的荷载可由固定在筒体上的弦式传感器直接测出。 采用多个传感器器可以减少或消除不均匀或偏心荷载的影响。为了确保传感器的可靠固定，采用了点焊或其他技术将传感器牢固焊接在筒体上。筒体内另外设置了热敏温度计用于测量锚索测力计及现场环境温度。为了适应现场的恶劣条件，采用了整体密封技术，从而可以确保锚索测力计在2MPa水压下正常工作。够不够？

利用金属的弹性制成标有刻度用以测量力的大小的仪器，谓之“测力计”。测力计有各种不同的构造形式，但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。当外力使弹性钢片或弹簧发生形变时，通过杠杆等传动机构带动指针转动，指针停在刻度盘上的位置，即为外力的数值。有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简单的一种。 用测力计竖直吊起物体,当弹簧测力计和物体均静止时,说明物体受平衡力,即重力与拉力是一对平衡力,大小是相等的.物体对测力计的拉力与测力计对物体的拉力互为作用力与反作用力,大小相等.所以读数就是被测物体的重力.根据胡克定律，F=k·X，受力与弹簧伸长量成正比，。库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

利用金属的弹性制成标有刻度用以测量力的大小的仪器，谓之“测力计”。测力计有各种不同的构造形式，但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。当外力使弹性钢片或弹簧发生形变时，通过杠杆等传动机构带动指针转动，指针停在刻度盘上的位置，即为外力的数值。有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简单的一种。用测力计竖直吊起物体,当弹簧测力计和物体均静止时,说明物体受平衡力,即重力与拉力是一对平衡力,大小是相等的.物体对测力计的拉力与测力计对物体的拉力互为作用力与反作用力,大小相等.所以读数就是被测物体的重力.根据胡克定律，f=k·x，受力与弹簧伸长量成正比，。库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。　　磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

他主要利用了扭转放大了不易观察的量而对于球本身的要求降低了 绝对相同的球不存在 但只要材料,大小,质量相同 形状为球形时 就可以认为是相同了 对于电荷量完全相等 则可以让两球接触相对较长的时间 根据电荷均分原理 可以让两球带相同的电荷 库伦扭秤的精髓是利用了扭转把力放大由扭秤实验得出----库仑定律 库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球（称为动球）和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心，半杆长L为半径的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。 仪器的中心轴上装有一个永磁体托架，旋开其上紧固螺钉，可使托架升降，以改变永磁体和横杆上的阻尼金属板的距离，调整横杆转动的电磁阻尼时间。 整个仪器都装在有机玻璃罩内，既有较高的透明度，又可防灰尘。有机玻璃罩的下半部做成可开合的门，以便清洁绝缘横杆和竖立支杆，调整绝缘横杆的水平，使金属小球带电等。仪器的底座上装有三个螺旋支脚，旋转支脚，可调底座水平

利用金属的弹性制成标有刻度用以测量力的大小的仪器，谓之“测力计”。测力计有各种不同的构造形式，但它们的主要部分都是弯曲有弹性的钢片或螺旋形弹簧。当外力使弹性钢片或弹簧发生形变时，通过杠杆等传动机构带动指针转动，指针停在刻度盘上的位置，即为外力的数值。有握力计等种类，而弹簧秤则是测力计的最简单的一种。用测力计竖直吊起物体,当弹簧测力计和物体均静止时,说明物体受平衡力,即重力与拉力是一对平衡力,大小是相等的.物体对测力计的拉力与测力计对物体的拉力互为作用力与反作用力,大小相等.所以读数就是被测物体的重力.根据胡克定律，f=k·x，受力与弹簧伸长量成正比，。库仑扭秤：悬丝的扭力能够为物理学家提供一种精确地测量很小的力的方法。扭转力矩与悬丝的扭转角成正比，与悬丝直径的4次方成正比，与悬丝的长度成反比。库仑扭秤的主要部分是一根金属细丝，上端固定，下端悬有物体，在外力作用下物体转动，使金属丝发生扭转，测量出扭转角度，就可以根据扭转定律算出外力。　　磅秤：磅秤的原理是依据力来测的，但是在地球上，在认为地球是不动的参考系（惯性参考系）中，磅秤称出来的结果是“正确”的。因为这时重力加速度是取了9.8（单位我就不写了哈~~麻烦~^-^）的。要是到了月球上，称出来的就不是“正确”的了，因为磅秤把重力加速度还看作是9.8，而事实上月球上的重力加速度比这小多了。

库仑定律：是电磁场理论的基本定律之一.真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥,异名电荷相吸.公式：F=k*(q1*q2)/r^2 (中学在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算,斥力或引力计算完后根据电性判断.矢量运算正负电荷只需带入代数值即可.) 库仑定律成立的条件：1.真空中 2.静止 3.点电荷 （静止是在观测者的参考系中静止,中学计算一般不做要求） 库仑定律公式 COULOMB"S LAW 库仑定律——描述静止点电荷之间的相互作用力的规律库仑定律 真空中,点电荷 q1 对 q2的作用力为 F=k*(q1*q2)/r^2 其中： r ——两者之间的距离 r ——从 q1到 q2方向的矢径 k ——库仑常数 上式表示：若 q1 与 q2 同号, F 12y沿 r 方向——斥力； 若两者异号, 则 F 12 沿 - r 方向——吸力. 显然 q2 对 q1 的作用力 F21 = -F12 （1-2） 在MKSA单位制中 力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 电量 q 的单位： 库仑（C） 定义：当流过某曲面的电流1 安培时,每秒钟所通过 的电量定义为 1 库仑,即 1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2 e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 库仑定律的物理意义 (1)描述点电荷之间的作用力,仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离,才可看成点电荷 (2）描述静止电荷之间的作用力,当电荷存在相对运动时,库仑力需要修正为Lorentz力.但实践表明,只要电荷的相对运动速度远小于光速 c,库仑定律给出的结果与实际情形很接近. 库仑定律的发现 库仑定律可以说是一个实验定律,也可以说是牛顿引力定律在电学和磁学中的“推论”.假如说它是一个实验定律,库仑扭称实验起到了重要作用,而电摆实验则起了决定作用；即便是这样,库仑仍然借鉴了引力理论,模拟万有引力的大小与两物体的质量成正比的关系,认为两电荷之间的作用力与两电荷的电量也成正比关系.假如说它是牛顿万有引力定律的推论,那么普利斯特利和卡文迪许等人也做了大量工作.因此,从各个角度考察库仑定律,重新准确的对它进行熟悉,确实是非常必要的. 库仑定律的验证 库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出库仑扭秤来的.纽秤的结构如下:在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体P,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B.为了研究带电体之间的作用力,先使A、B各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转.转动悬丝上端的悬钮,使小球回到原来位置.这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩.如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定,则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度,可以得知在此距离下A、B之间的作用力. 如何比较力的大小【通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小】

静电力常量表示真空中两个电荷量均为 1C 的点电荷，它们相距1m时，它们之间的作用力的大小为9.0×10^9N。静电力常量是一个无误差常数，既不是库仑通过扭秤测出来的，也不是后人通过库仑扭秤测出来的，而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的。详情可以参看2015年3月《物理通报》段书林论文《静电力常量的来龙去脉》。库仑扭秤由悬丝、横杆、两个带电金属小球，一个平衡小球，一个递电小球、旋钮和电磁阻尼部分等组成。两个带电金属小球中，一个固定在绝缘竖直支杆上，另一个固定在水平绝缘横杆的一端，横杆的另一端固定一个平衡小球。横杆的中心用悬丝吊起，和顶部的旋钮相连，转动旋钮，可以扭转悬丝带动绝缘横杆转动，停在某一适当的位置。横杆上的金属小球(称为动球)和竖直支杆上的固定小球都在以O为圆心，半杆长L为半径的圆周上，动球相对于固定小球的位置，可通过扭秤外壳上的刻线标出的圆心角来读出。当两个金属小球带电时，横杆在动球受到的库仑力力矩作用下旋转，悬丝发生扭转形变，悬丝的扭转力矩和库仑力力矩相平衡时，横杆处于静止状态。

　　库仑，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。　　1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中的磁针的方法。库仑认为磁针支架在轴上，必然会带来摩擦，要改良磁针，必须从这根本问题着手。他提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。同时他对磁力进行深入细致的研究，特别注意了温度对磁体性质的影响。他又发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置算出静电力或磁力的大小。这导致他发明了扭秤，　　卡文迪许的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他改进了英国机械师米歇尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤

库仑扭秤。

库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出来的。扭秤的结构如下图。在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度，可以得知在此距离下A、B之间的作用力，并且通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。