![庫侖[電磁場理論的基本定律]](/img/5/2be/nBnauM3XyYDOzkDOygDO0kTO0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL4gzLwEzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "庫侖[電磁場理論的基本定律]")
庫侖扭秤
紐秤的結構如下:在細金屬絲下懸掛一根秤桿，它的一端有一小球A，另一端有平衡體P，在A旁還置有另一與它一樣大小的固定小球B。為了研究帶電體之間的作用力，先使A、B各帶一定的電荷，這時秤桿會因A端受力而偏轉。轉動懸絲上端的懸鈕，使小球回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等於施於小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉角度之間的關係已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉過的角度讀數和已知的秤桿長度，可以得知在此距離下A、B之間的作用力。 如何比較力的大小【通過懸絲扭轉的角度可以比較力的大小】 庫侖定律公式
COULOMB’S LAW 庫侖定律——描述靜止點電荷之間的相互作用力的規律
庫侖定律
定律發現
庫侖定律可以說是一個實驗定律，也可以說是牛頓引力定律在電學和磁學中的“推論”。假如說它是一個實驗定律，庫侖扭稱實驗起到了重要作用，而電擺實驗則起了決定作用；即便是這樣，庫侖仍然借鑑了引力理論，模擬萬有引力的大小與兩物體的質量成正比的關係，認為兩電荷之間的作用力與兩電荷的電量也成正比關係。假如說它是牛頓萬有引力定律的推論，那么普利斯特利和卡文迪許等人也做了大量工作。因此，從各個角度考察庫侖定律，重新準確的對它進行熟悉，確實是非常必要的。
定律分析
真空中，點電荷 q1 對 q2的作用力為 F=k*(q1*q2)/r^2 其中： r ——兩者之間的距離 r ——從 q1到 q2方向的矢徑 k ——庫侖常數 上式表示：若 q1 與 q2 同號， F 12y沿 r 方向——斥力； 若兩者異號， 則 F 12 沿 - r 方向——吸力. 顯然 q2 對 q1 的作用力 F21 = -F12 （1-2） 在MKSA單位制中 力 F 的單位： 牛頓（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量綱 ：M LT - 2） 電量 q 的單位： 庫侖（C） 定義：當流過某曲面的電流1 安培時，每秒鐘所通過 的電量定義為 1 庫侖，即 1 庫侖（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量綱：IT） 比例常數 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/庫2 e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 庫2/ 牛 ·米2 ( 通常表示為法拉/米 ) 是真空介電常數 英文名稱：permittivity of vacuum 說明:又稱絕對介電常數。符號為εo。等於8.854187817×10-12法/米。它是導自真空磁導率和光在真空中速度的一個無誤差常量。
物理意義
(1)描述點電荷之間的作用力，僅當帶電體的尺度遠小於兩者的平均距離，才可看成點電荷
(2）描述靜止電荷之間的作用力，當電荷存在相對運動時，庫侖力需要修正為洛侖茲力.但實踐表明，只要電荷的相對運動速度遠小於光速 c，庫侖定律給出的結果與實際情形很接近。
[例1-1]比較氫原子中質子與電子的庫侖力和萬有引力（均為距離平方反比力）
據經典理論，基態氫原子中電子的“軌道”半徑r≈5.29×10 米
核子的線度≤10 米,電子的線度≤10 米,故兩者可看成“點電荷”.
兩者的電量e≈±1.60×10 庫侖質量mp≈1.67×10 千克me≈9.11×10 千克
萬有引力常數G≈6.67×10 牛·米 /千克
電子所受庫侖力Fe=-e2r/4pe0r3 電子所受引力Fg=-Gmpmer/r3
兩者之比：Fe/Fg=e2/4pe0Gmpme≈2.27×1039（1-6）
由此可見，電磁力在原子、分子結構中起決定性作用，這種作用力遠大於萬有引力引起的作用力，即可表述為質量對物體間的影響力遠小於電磁力的作用，並且有：電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小。
注意事項
(1) 庫侖定律只適用於計算兩個點電荷間的相互作用力,非點電荷間的相互作用力,庫侖定律不適用。。（ 不能根據直接認為當r無限小時F就無限大）
(2) 套用庫侖定律求點電荷間相互作用力時,不用把表示正,負電荷的"+","-"符號代入公式中計算過程中可用絕對值計算,其結果可根據電荷的正,負確定作用力為引力或斥力以及作用力的方向。
(3)庫倫力一樣遵守牛頓第三定律,不要認為電荷量大的對電荷量小的電荷作用力大.(是作用力和反作用力)
