Крутильные весы

— Этот прибор, впервые устроенный Кулоном (см.) в конце прошлого столетия, представляет применение закручивания и раскручивания проволок и других упругих нитей к измерению слабых сил в горизонтальной плоскости; К. весы могут быть однонитные (унифилярные) и двунитные (бифиляр, см.). Сущность устройства однонитных К. весов для электрических измерений состоит в следующем: на тонкой проволоке са (фиг. 1) привешена горизонтально палочка d, непроводящая электричества, с маленьким бузинным шариком е на конце. Рядом с ним находится другой такой же шарик е' на вертикальной изолирующей палочке, изображенный на чертеже выше е; в действительности же во время измерений, оба шарика, находясь в горизонтальной плоскости, вначале должны соприкасаться. Будучи, после того, наэлектризованы одинаковым электричеством, шарики взаимно отталкиваются, но если шарик e' удержан на месте, то лишь шарик е приходит в движение и тем самым заставить рычажок de поворачиваться, а проволоку са — закручиваться. С увеличением расстояния между шариками увеличивается угол γ закручивания проволоки и возрастает сопротивляющаяся движению сила раскручивания; это продолжается до тех пор, пока не установится равновесие отталкивательной электрической силы с силой раскручивания.

Законы кручения (см.), найденные путем опыта самим Кулоном, привели его к мысли устроить К. весы, пользуясь которыми он открыл законы электрических и магнитных отталкиваний, исследовал потерю электричества через газы и твердые изоляторы и т. п. К. весы Кулона были весьма простого устройства ["Collection de m émoires relatifs a Physique. Tome I. Mé moirs de Coulomb" (Париж, 1884).], которое в ближайшее к нам время было усовершенствовано Риссом, Дельманом и другими; таким образом вошли в употребление различные электрометры, электродинамометры, магнитометры и гальванометры (Дарсонваля; см. Гальванометры), в которых измерения производятся посредством кручения. Кроме очень тонких проволок (стальных, серебряных, золотых), употребляются стеклянные и кварцевые нити; последние ломки, но замечательны отсутствием упругого последействия (см. Упругость). К. весы послужили для доказательства и измерения взаимного притяжения вообще каких бы то ни было тел, что повело к определению массы земного шара (см. Земля); Бабине предложил применение бифилярных весов к наблюдению изменений земного притяжения, могущих происходить где-нибудь на одном месте. Однако, следует заметить, что сила упругости проволок и нитей не есть величина абсолютно постоянная, что и должно быть принимаемо во внимание в некоторых случаях применения К. весов; что касается чувствительности однонитных крутильных весов, то она может быть доведена далеко за пределы наиболее чувствительных весов нашего времени, употребляемых для определения веса тел.

Ф

. Петрушевский.

чувствительный физический прибор для измерения малых сил (малых моментов сил). К. в. были изобретены Ш. Кулоном в 1784 (см. Кулона весы). К. в. простейшей конструкции состоят из вертикальной нити, на которой подвешен лёгкий уравновешенный рычаг. Измеряемые силы действуют на концы рычага и поворачивают его в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не окажутся уравновешенными силами упругости закрученной нити. По углу поворота φ рычага можно судить о величине крутящего момента Мкдействующих сил, т. к. φ Крутильные весы M_кl/GI где / — длина нити, G — модуль сдвига материала нити, I —суммарный момент инерции рычага и нити. Шкалу отсчёта К. в. обычно градуируют непосредственно в единицах силы или момента силы. Высокая чувствительность К. в. достигается применением достаточно длинной нити с малым значением модуля сдвига.

К. в. (торзионными) называют также весы, у которых подвижная система состоит из горизонтальной оси, укрепленной своими концами в спиральных пружинах, с рычагом для помещения нагрузки (см. рис. 8 к ст. Весы).

К. в. применяют для измерения механических, электрических, магнитных и гравитационных сил и их вариаций.

Лит.: Шокин П. Ф., Гравиметрия, М., 1960, гл. 4; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969, гл. 7; Брагинский В. Б., Панов В. И., Проверка эквивалентности инертной и гравитационной масс, «Журнал экспериментальной и теоретической физики», 1971, т. 61, в. 9, с. 873.

Ю. Н. Дрожжин.

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ - чувствительный физический прибор для измерения малых сил (малых моментов сил). По углу поворота рычага крутильных весов можно определить крутящий момент действующих сил и сами силы.

torsion balance

torsion balance

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ

чувствительный физ. прибор для измерений малых сил (малых моментов сил). К. в. были изобретены франц. физиком Ш. Кулоном в 1784 и применены им для исследования вз-ствия точечных электрич. зарядов и магн. полюсов (см. КУЛОНА ЗАКОН). К. в. простейшей конструкции состоят из вертикальной нити, на к-рой подвешен лёгкий уравновешенный рычаг. Измеряемые силы действуют на концы рычага и поворачивают его в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не окажутся уравновешенными силами упругости закрученной нити. По углу поворота j рычага можно судить о величине крутящего момента Мк действующих сил, т. к. j пропорц. MKl/GI, где l — длина нити, G — модуль сдвига материала нити, I — момент инерции поперечного сечения нити. Шкалу отсчёта К. в. обычно градуируют непосредственно в ед. силы или момента силы. Высокая чувствительность К. в. достигается применением достаточно длинной нити с малым значением момента инерции поперечного сечения.

К. в. (торзионными) называют также весы с горизонтальной осью в виде стержня на опорах или упругой нити и с рычагом для помещения нагрузки (см. рис. 4 в ст. (см. ВЕСЫ)).

К. в. применяют для измерения механич., электрич., магн. и гравитац. сил и их вариаций.

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ (торсионные весы), чувствительный прибор для измерения слабых сил, гравитационных, магнитных или электрических. У крутильных весов имеется горизонтальное плечо, подвешенное в центре на тонкой проволоке или нити, которая закручивается вокруг вертикальной оси под действием измеряемой силы.

крути́льные весы́

чувствительный физический прибор для измерения малых сил (малых моментов сил). По углу поворота рычага крутильных весов можно определить крутящий момент действующих сил и сами силы.

* * *

КРУТИ́ЛЬНЫЕ ВЕСЫ́, чувствительный физический прибор для измерения малых сил (малых моментов сил(см. МОМЕНТ СИЛЫ)). По углу поворота рычага крутильных весов можно определить крутящий момент действующих сил и сами силы.

torsion balance

* * *

torsion balance

bilancia torsiometrica [di torsione]

крути́льна вага́

крути́льна вага́

чувствит. физ. прибор для измерения малых сил (малых моментов сил). По углу поворота рычага К. в. можно определить крутящий момент действующих сил и сами силы.