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库仑定律的内容是什么?
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库仑定律是物理学中的基本定律,它规定了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。该定律表明,力的大小与电荷的乘积成正比,方向沿着两点电荷的连线,同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。其公式表达为:F=k*(|q1|*|q2|)/r^2,其中F是力,q1和q2是电荷,r是两点电荷之间的距离,k是库仑常数,等于1/4πε₀,ε₀是真空介电常数,约为8.854×10^-12 法/米。库仑定律适用的条件是两个电荷必须视为点电荷且在真空中静止,相对速度远小于光速。
库仑定律的验证来源于18世纪的实验,如库仑通过纽秤实验来测量电荷之间的力。实验装置包括一根悬挂的秤杆,两端分别有带电的小球A和平衡体P,通过改变电荷并测量秤杆的偏转,从而确定电荷间的作用力。通过测量扭转角度与力的关系,可以计算出电荷之间的力大小。
比较两个带电体的力,可以通过它们之间的距离和电荷量来计算。库仑力与距离的平方成反比,而万有引力则与距离的立方成反比。例如,在氢原子中,电子与质子之间的电磁力远大于引力,这表明电磁作用在原子结构中起主导作用。
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