靜電力常量 – – 靜電力常量的測量

靜電力常量（靜電力常量的測量）
這裡的靜電力不是指頭髮摩擦後作用在橡膠筆桿上的靜電力，而是指真空中兩個靜電荷的直接吸引或排斥，也叫庫侖力，其大小可表示為f = kqq/r，其中k為靜電力常數，其大小為9×10^9N.m /C c，為a

電場力是電場對電荷產生的力。在均勻電場中，電場強度處處相等。因此，將正電荷放入均勻電場後，可以發現正電荷在均勻電場中以曲線運動。當然，電場力包括靜電力。在true 空中，點電荷產生的電場力為靜電力，即f = kqq/r，當一個大的均勻電場同時作用於true 空中的兩個點電荷時，我們可以透過場強公式計算出F=E×Q，遠大於兩個點電荷的直接靜電力。所以此時可以忽略兩個電荷之間的靜電力。現在，我們用一個例子來區分靜電力和電場力的區別。

目前有三根長度為L的不可伸縮絕緣細導線，其中兩根導線的一端固定在屋頂上的統一位置O，另一端分別栓有質量為M的帶電小球A和B，它們的電荷量分別為+q和-q。帶電的金屬球A和B由第三根細線連線。如果在這個空空間中有一個水平向右的均勻電場E，那麼被拉伸並處於平衡狀態的就是AB細線。

對於這樣的物理問題，我們要先分析一下。在空之間的空間中，兩個帶電的金屬球不僅受到靜電力的作用，還受到重力的作用。我們之前已經瞭解過，兩個帶電點電荷在True 空中的直接靜電力是兩個帶電點電荷之間引力的10 ^ 39數量級。因此，在分析系統的受力時，首先要消除兩個帶電點電荷。

如果兩個帶電球的電荷足夠小，那麼它們之間的靜電力就遠遠小於均勻電場的電場力。為了簡化問題，我們就假設它們的電荷很小，只考慮帶電金屬球在電場中的電場力。
要使A球和B球處於靜止狀態，首先要對A球和B球中的任意一個球進行受力分析，然後透過多點受力平衡條件來求解。

在上圖的應力分析中，Eq是帶電金屬球A在電場中所受的電場力，可以從共點力平衡的條件得到。Fcosα=Eq(1)，Fsinα=mg(2)。由於三條細線的長度都是L，所以三角形ABO是等邊三角形，所以α的值是60度。e可以透過聯立(1)和(2)得到。
現在，我們將擴充套件上面的例子。當用一根火柴點燃細線OB時，由於空氣體的阻力，金屬球會再次到達平衡位置。如果此時均勻電場的場強E不變，此時兩根細線之間的張力有多大？
首先我們還是要分析兩個小球的受力情況，它們的受力示意圖如下:

此時，設γ為細線OA與垂直方向的夾角，μ為細線AB與垂直方向的夾角。首先研究了A球公共點力平衡的條件，即F1sinγ+F2sinμ=Eq(3)，F1cosγ-F2cosμ=mg(4)。球的受力分析表明，F2’sinμ= Eq(5)和F2’cosμ= mg(6)可由併力條件得到。
因為F2和F2’是作用力和反作用力的一對關係，可以從牛頓第三定律得到，F2 = F2’。現在，可以獲得聯立方程(3)和(5)。只有當sinγ=0時，(3)F1sinγ=F2sinμ=Eq才能成立，而當sin sinγ= 0時，其夾角γ在平面內等於零。

說明當細線OA處於垂直狀態時，金屬球A和B組成的系統平衡，然後所有方程同時成立，兩條細線AB的拉力為2√3mg/3。
當然，我們學物理不是單純的為了解決問題，而是為了學習一些思考問題的方法。在解決這個物理問題時，我們不斷地變換和應用整體法和隔離法，從而簡化複雜的問題，方便我們處理。