库仑定律

描述两个静止点电荷之间电场力定量关系的基本规律
库仑定律(英文名:Coulomb's law[2])是法国物理学家查尔斯·库仑(Charles Auguslin Coulomb)[a]于1785年在提出的第一个实验定律。库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。[6][7]内容是真空中两个静止点电荷之间相互作用的静电力F的大小与他们的带电量q1、q2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线。[1]其数学表达式为
其中k为比例系数,其数值和单位为
[8]
18世纪后半叶,牛顿力学已取得了辉煌胜利,科学家们借助于万有引力规律,对电力和磁力作了种种猜测。[9]1759年,德国柏林科学院院士爱皮努斯研究中假设,电荷之间斥力和引力随带电物体距离减少而增大。次年,伯努利首先猜测,电力跟万有引力一样,服从平方反比定律。1766年,英国化学家普利斯特利做实验证实了空心的带电导体对于空腔内部的电荷没有电力的作用,并大胆猜测平方反比的关系。1769年,英国约翰·罗比逊通过实验确定两个同种电荷间斥力与距离的2.06次方成反比;而两个异种电荷间引力与距离的平方反比要小一些。在1785年,法国物理学家库仑用电斥力扭秤和电引力单摆实验证明电力遵从平方反比定律[9][10][11]
库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律,是电学史上重要里程碑。[12]应用库仑定律公式计算时,电荷量用绝对值代入公式计算库仑力的大小,库仑力的方向可由同种电荷相斥,异种电荷相吸来确定。[6]

定义

库仑定律(Coulomb's law),是法国物理学家查尔斯·库仑[a]于1785年提出的第一个实验定律,[6]库仑定律是静电学的基础。[13]库仑定律是真空中两个静止点电荷之间相互作用的静电力
的大小与他们的带电量
的乘积成正比,与它们之间的距离
的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线。[1]此外,库仑定律的表达式满足同号电荷相斥,异号电荷相吸的实验规律。[14]