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基于实验数据重正化库伦定律的方法技术

技术编号:37056657 阅读:16 留言:0更新日期:2023-03-29 19:33
基于实验数据重正化库伦定律的方法,其包括准备二个可带电量分别为q1和q2的物体,准备一个用于测量静电力常数的装置,让二个物体分别带上q1和q2的电量,利用用于测量静电力常数的装置,测量二个物体之间的库伦力F1的大小,同时测量得到二个物体之间的距离为R1,然后再改变二个物体之间的距离为R2,并再次测量出改变了二个物体之间的距离为R2后物体之间的库仑力F2的大小。其目的是提供一种可解决现有的库伦定律存在明显的缺陷,得到库伦定律中的场源最小常数r

【技术实现步骤摘要】
基于实验数据重正化库伦定律的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于实验数据重正化库伦定律的方法。

技术介绍

[0002]库仑定律(Coulomb

s law)是静止点电荷相互作用力的规律,1785年法国科学家C,

A.de库仑由实验得出,库仑定律的常见表述:
[0003]真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积(q1q2)成正比,与它们的距离(数学距离)的二次方(r2)成反比,作用力的方向在它们的连线上,同性电荷相斥,异性电荷相吸。即:
[0004][0005]与万有引力定律类似,现有的库伦定律也存在一个明显的缺陷,就是在两个点电荷q1、q2之间的距离趋于零的情况下,电场力F
12
会趋于无穷大,但是,这明显与事实不符,也就是说,在两个点电荷q1、q2之间相距为零时,两个点电荷q1、q2之间的相互作用力F
12
也不可能是无穷大。事实上,即使两个点电荷q1、q2之间的距离趋于零,电场力F
12
也只能是趋于一个常数,绝不会是无穷大。
[0006]现有的物理实验可以定性地证明,当二个点电荷q1、q2重合时,并没有释放出无穷大的能量,例如,正负电子对的湮灭反应,即是例证。
[0007]因此,有必要现有的库伦定律进行重正化处理,重正化的方法是重新审视现有的库伦定律的分母项中的距离r项,将距离r段中位于中心点处的一段距离从利用库伦定律的数学计算中剔除掉,也就是从原点开始、在向外的方向上的间距折断下来一段长度,并对这段折断下来的间距做特别处理,要“另眼相看”这段折断间距,折断、剔除的方式是插入一个来自物理实验的常数,插入的基本原则是让库伦定律在两个点电荷q1、q2之间的距离趋于零的情况下,两个点电荷q1、q2之间的相互作用力F
12
不是无穷大。毋庸置疑,这一修正要最大限度地包容现有的库伦定律符合的平方反比定律这一实验事实,而不能违反这一实验结果。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种可解决现有的库伦定律存在明显的缺陷,得到库伦定律中的场源最小常数r
e
,计算出电子在其半径为零处的静电场的场强,从而更好的服务于各种涉及计算静电作用力大小的科技项目的基于实验数据重正化库伦定律的方法。
[0009]本专利技术的基于实验数据重正化库伦定律的方法,其包括如下步骤:
[0010]A、准备二个可带电量分别为q1和q2的物体;
[0011]B、准备一个用于测量静电力常数的装置;
[0012]C、让二个物体分别带上q1和q2的电量,不需要对其所带电量进行计量,利用所述的用于测量静电力常数的装置,测量二个物体之间的库伦力F1的大小,同时测量得到二个
物体之间的距离为R1,然后再改变二个物体之间的距离为R2,并再次测量出改变了二个物体之间的距离为R2后物体之间的库仑力F2的大小;
[0013]E、根据修正后的库伦定律的其中一个如下形式的公式
[0014][0015]将二次测量结果代入上式,分别得到:
[0016]F1=K q1q2/(R1+r
e
)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(22)
[0017]F2=K q1q2/(R2+r
e
)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(23)
[0018]简化式(22)、式(23)二个方程式,可得到:
[0019]F1/F2=(R2+r
e
)2/(R1+r
e
)2ꢀꢀꢀꢀ
(24)
[0020]再将通过实验测量到的F1、F2和R1、R2代入(24)式,即可得出库伦定律中场源最小常数r
e
的具体数值。
[0021]优选的,所述用于测量静电力常数的装置为卡文迪许扭秤,所述的二个物体分别为采用金属制成的空心球形体。
[0022]本专利技术的基于实验数据重正化库伦定律的方法,其包括准备二个可带电量分别为q1和q2的物体,准备一个用于测量静电力常数的装置,让二个物体分别带上q1和q2的电量,不需要对其所带电量进行计量,利用所述的用于测量静电力常数的装置,测量二个物体之间的库伦力F1的大小,同时测量得到二个物体之间的距离为R1,然后再改变二个物体之间的距离为R2,并再次测量出改变了二个物体之间的距离为R2后物体之间的库仑力F2的大小,再将通过实验测量到的F1、F2和R1、R2代入对应的计算公式,即可得出库伦定律中场源最小常数r
e
的具体数值。因此,本专利技术的基于实验数据重正化库伦定律的方法可解决现有的库伦定律存在明显的缺陷,得到库伦定律中的场源最小常数r
e
,计算出电子在其半径为零处的静电场的场强,从而更好的服务于各种涉及计算静电作用力大小的科技项目。
[0023]下面对本专利技术的基于实验数据重正化库伦定律的方法的具体实施方式作进一步详细说明。
具体实施方式
[0024]牛顿的普适的万有引力定律表示如下:
[0025]任意两个质点m1、m2由通过连心线方向上的力F
12
相互吸引,该引力F
12
大小与它们质量的乘积m1m2成正比,与它们之间距离r的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
[0026][0027]现有的万有引力定律存在一个明显的缺陷,就是在两个质点m1、m2之间的距离r趋于零的情况下,引力F
12
会趋于无穷大,或者说质点的原点(奇点)所在处的引力场场强是无穷大。但是,现有的物理实验可以定性地证明,当二个质点重合时,并没有释放出无穷大的能量,例如,正负电子对的湮灭反应,即是例证。其他的实验证据还有:黑洞对外界物质的吸引作用,也可以证明落入黑洞奇点内的外界物质不会受到物理上的无穷大的引力作用。
[0028]基于两个质点m1、m2之间的距离r趋于零,所释放出的能量为有限值这一事实,我们有理由假设此种情况下两个质点m1、m2之间的引力F
12
是趋于一个常数,不是趋于无穷大。此
外,如果质点的原点所在处的引力场的场强是物理上的无穷大,那么,即使离开了质点的原点(奇点)进行检测,该无穷大的引力场场强也不会因为有了距离r而有丝毫的递减,其依然只能是无穷大。
[0029]鉴于我们有足够多的实验可以证明,在离开了质点的原点(奇点)处进行引力场场强的检测时,引力场的场强依然是一个有限的物理量。因此,需要从实验出发,对现有的万有引力定律进行重正化处理,让基于万有引力定律推导出来的引力场的场强不会出现无穷大的结论。为此,需要基于物理实验的数据,对现有的万有引力定律进行修正,以解决其在两个质点m1、m2之间的距离趋于零时出现的无穷大难题。毋庸置疑,这一修正要最大限度地包容现有的万有引力定律符合的平方反比定律这一实验事实,而不能违反这一实验结果。
[0030]基于上述要求,可对现有的万有引力定律进行本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于实验数据重正化库伦定律的方法,其特征在于:其包括如下步骤:A、准备二个可带电量分别为q1和q2的物体;B、准备一个用于测量静电力常数的装置;C、让二个物体分别带上q1和q2的电量,不需要对其所带电量进行计量,利用所述的用于测量静电力常数的装置,测量二个物体之间的库伦力F1的大小,同时测量得到二个物体之间的距离为R1,然后再改变二个物体之间的距离为R2,并再次测量出改变了二个物体之间的距离为R2后物体之间的库仑力F2的大小;E、根据修正后的库伦定律的其中一个如下形式的公式将二次测量结果代入上式,分别得到:F1=K q1q2/(R1+r
e
)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ

【专利技术属性】
技术研发人员:马龙
申请(专利权)人:马锐
类型:发明
国别省市:

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