1.7讲座：电力平方反比律的精确验证PPT课件.ppt

讲座一
电力平方反比律的精确验证
——Cavendish-Maxwell
Cavendish(1731-1810)实验想法:
则均匀带电导体球壳内表面将带电
找出此函数关系(理论),比较Q内与Q总(实验),便可确定的下限。

北京大学物理学院王稼军编写
电荷Q 将受到的指向或背向球心O的作用力
Q不在球心
证明:若0,则均匀带电球面对内部任意点电荷作用力不为零

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电荷在球壳内任一点处(除球心外)都受到电场力;
结论:若0 ,均匀带电球壳在球内各处场强不严格为零(球心除外)

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推论:若0,带电导体球壳内表面应带电
 0时,若内表面无电荷分布,(只分布在外表面),使导体中自由电子因受力或趋向球心运动,或背离球心而移动,最终使电荷分布满足导体内场强处处为零的条件——内表面有电荷分布
导体内表面
带电导体壳

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装置: 1773年
他是这样描述他的装置的:“,用一根实心的玻璃棒穿过中心当作轴,并覆盖以封蜡。……然后把这个球封在两个中空的半球中间,,1/20英寸厚。……然后,我用一根导线将莱顿瓶的正极接到半球,使半球带电。”

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Maxwell介绍
“这些关于数学和电学实验的手稿近20捆,其中“物体上电荷(分布)”的实验,Cavendish早就写好了详细的叙述,并且费了很大气力书写得十分工整(就象要拿出去发表的样子),而且所有这些工作在1774年以前就已完成,但Cavendish(并不急于发表)仍是兢兢业业地继续做电学实验,直到1810年去世时,手稿仍在他身边。”

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一百年以后的 Maxwell实验
Maxwell在Cawendish实验室重新做了测量电力的示零实验
他改进了实验装置
导体球壳A、B,之间用绝缘的硬橡胶环固定
A球固定在绝缘支架上
利用C,使之可相连或分开
M用来估计外壳上的原始电荷
M:小的黄铜球,放在了离外壳相当远的绝缘支架上

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