庫侖定律

庫侖定律（Coulomb's law）是靜止點電荷相互作用力的規律。1785年法國科學家C,-A.de庫倫由實驗得出，真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力同它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上，同名電荷相斥，異名電荷相吸。

庫侖定律
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中文名： 庫侖定律

外文名： Coulomb's law

表達式 ：F=kQ1.Q2/r²（k=1/4πε0)

提出者： 查爾斯•庫侖

提出時間 ：1785

應用學科： 物理學、電學

目錄

發現歷史

庫侖是法國工程師和物理學家。1785年,庫侖用扭稱實驗測量兩電荷之間的作用力與兩電荷之間距離的關係。他通過實驗得出:「兩個帶有同種類型電荷的小球之間的排斥力與這兩球中心之間的距離平方成反比。」同年，他在《電力定律》的論文中介紹了他的實驗裝置，測試經過和實驗結果。　　

庫侖的扭秤巧妙的利用了對稱性原理按實驗的需要對電量進行了改變。庫侖讓這個可移動球和固定的球帶上同量的同種電荷，並改變它們之間的距離。通過實驗數據可知，斥力的大小與距離的平方成反比。但是對於異種電荷之間的引力，用扭稱來測量就遇到了麻煩。經過反覆的思考，庫侖借鑑動力學實驗加以解決。庫侖設想：如果異種電荷之間的引力也是與它們之間的距離平方成反比，那麼只要設計出一種電擺就可進行實驗。

通過電擺實驗，庫侖認為：「異性電流體之間的作用力，與同性電流體的相互作用一樣，都與距離的平方成反比。」庫侖利用與單擺相類似的方法測定了異種電荷之間的引力也與它們的距離的平方成反比，不是通過扭力與靜電力的平衡得到的。可見庫侖在確定電荷之間相互作用力與距離的關係時使用了兩種方法，對於同性電荷，使用的是靜電力學的方法；對於異性電荷使用的是動力學的方法。　

庫侖注意修正實驗中的誤差，最後得到：「在進行剛才我所說的必要的修正後，我總是發現磁流體的作用不管是吸引還是排斥都是按距離平方倒數規律變化的。」但是應當指出的是，庫侖只是精確的測定了距離平方的的反比關係，並把靜電力和靜磁力從形式歸納於萬有引力的範疇，我們這裡要強調的是庫侖並沒有驗證靜電力與電量之積成正比。「庫侖僅僅認為應該是這樣。也就是說庫侖驗證了電力與距離平方成反比，但僅僅是推測電力與電量的乘積成正比。」

定義

1、定律內容：真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩個電荷所帶電量的乘積成正比,和它們距離的平方成反比,作用力的方向沿着這兩個點電荷的連線,同名電荷相斥,異名電荷相吸。

2、表達式：公式:F=k*(q1*q2)/r^2 。其中r為兩者之間的距離，為從q1到q2方向的矢徑；k為比例係數 ，當各個物理量都採用國際制單位時，k=9.0x10^9，。用該公式計算時，不要把電荷的正負符號代入公式中，計算過程可用絕對值計算，可根據同名電荷相斥，異名電荷相吸來判斷力的方向。

3、適用條件:真空、點電荷(電荷自身大小相對於兩者之間的距離可以忽略不計)

物理意義

1、描述點電荷之間的作用力，僅當帶電體的半徑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，庫侖力需要修正為電磁力（Lorentz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。

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，因為當r無限小時兩電荷已經失去了作為點電荷的前提。）　　

2、應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、 庫侖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。(兩電荷之間是作用力和反作用力)

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1、庫侖定律的理解和應用

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