库仑定律kulun dinglu
两静止点电荷间相互作用力的定律。是静电学的理论基础,也是电磁学的基本定律之一。法国物理学家C.A.库仑于1785年由扭秤实验总结得出。库仑定律的内容如下:相对于惯性参照系静止的两个点电荷q1及q2之间的相互作用力的大小与q1,q2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比。作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。同号电荷相斥,异号电荷相吸。令F代表q1、q2之间的作用力,则库仑定律用公式表达为

若令F
12代表q
1给q
2的作用力,r
12代表由q
1到q2方向的单位矢量,则库仑定律表示成为如下的矢量式

无论q1、q2的正负如何,此式都适用。当q1、q2同号时,F
12沿
r12方向,即为排斥力;当q
1、q
2异号时,q1、q2的乘积为负,F12沿-r12方向,即为吸引力。当下标1、2对调时,
r21=-r12,故矢量式还表明,q
2给q
1的作用力F2
1=-F
12即静止电荷之间的作用力——库仑力满足牛顿第三定律。式中K是比例系数,它的数值取决于式中各量的单位。在国际制单位中,需将K写成K=1
/4πε0的形式,因而库仑定律表示为

ε0是物理学中一个基本物理常数,称为真空电容率,其值由实验测定。目前已知的最佳值为ε0=8.8541878187
1×10-
12库仑2/(牛顿·米
2),通常取其近似值ε
0=8.85×10-12库仑
2/(牛顿·米
2),相应的比例系数K值是

虽然库仑定律是通过宏观带电体的实验研究总结出来的,但物理实验和进一步的研究表明,两点电荷之间的距离的数量级在10
-15~109厘米的范围内,库仑定律是极其精确的。原子结构,分子结构,固体、液体的结构,以至化学作用等问题的微观本质都和电磁力(其中主要部分是库仑力)有关,而在这些问题中,万有引力的作用是十分微小的。