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第6章 库仑

姓名:库仑

出生地:法国昂古莱姆

生卒年:1736—1806年

历史评价LiShiPingJia

库仑先在应用力学,如结构力学、梁的断裂、砖石建筑、土力学、摩擦理论、扭力等方面做了许多工作,他也是测量人在不同工作条件下做的功(人类工程学)的第一个尝试者。由于这些卓越成就,他被认为18世纪欧洲伟大工程师之一。

库仑1736年6月14日生于法国昂古莱姆。他曾在美西也尔工程学校读书,这是一座新型的讲授理论和应用知识的学校。离开学校后,进入皇家军事工程队当工程师。他在西印狄兹工作了9年,因病而回到法国。法国大革命时期,库仑辞去一切职务,到布卢瓦致力于科学研究。法皇执政统治时期,他回到巴黎,成为新建研究院成员。库仑在1773年发表有关材料强度的论文,他提出使各种物体经受应力和应变直到它们的折断点,然后根据这些资料就能计算出物体上应力和应变的分布情况。这种方法沿用至今,是结构工程的理论基础。

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,必然会带来磨擦,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,扭秤能以极高的精度测出非常小的力。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做出的贡献,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。

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建立库仑定律

库仑定律是库仑通过扭秤实验总结出来的,库仑扭秤在细金属丝的下端悬挂一根秤杆,它的一端有一个小球A,另一端有一平衡体P,在A旁放置一个同它一样大小的固定小球B。为了研究带电体间的作用力,先使A和B都带一定电荷,这时秤因A端受力而偏转。扭转悬丝上端的旋钮,使小球A回到原来的位置,平衡时悬丝的扭力矩等于电力施在A上的力矩。如果悬丝的扭转力矩同扭角间的关系已知,并测得秤杆的长度,就可以求出在此距离下AB之间的作用力。

实验中,库仑使两小球均带同种等量的电荷,互相排斥。库仑做了一系列的实验,最后总结出库仑定律。库仑扭秤实验在电学发展史上有重要的地位,它是人们对电现象的研究从定性阶段进入定量阶段的转折点。

——传世佳言——

库仑的最大贡献是在研究静电力和静磁力方面的成就。

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装置,测试经过和实验结果。

1806年8月23日库仑在巴黎逝世。

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