基本粒子

[拼音]：Kulun dinglü

[外文]：Coulomb’s law

關於點電荷間相互作用的定律，是靜電學的理論基礎，也是電磁學的基本定律之一，於1785年為法國物理學家C.A.de庫侖發現。庫侖定律的內容是：相對於慣性參照系處在靜止狀態的兩個點電荷（相互之間距離遠大於其本身線度的帶電體）在空氣中（嚴格講在無限真空中）的相互作用力的大小同每一個點電荷的電荷量成正比，同兩點電荷間的距離的二次方成反比；作用力的方向沿著這兩點電荷的連線；當這兩點電荷帶同號電荷時，它們之間的作用力是排斥力；帶異號電荷時，它們之間的作用力是吸引力。

設q1和q2分別為兩點電荷的電量，r是由q1指向q2的向量，其量值等於q1和q2之間的距離（圖1），則q1作用於q2的靜電力

f

1→2為

在SI單位制中，

米／法，其中ε0稱為真空介電常數，ε0＝8.85418782×10-12法/米。在CGS靜電系單位制中K等於1，沒有量綱。

靜電相互作用力服從牛頓第三定律q2作用於q1的力

f

2→1和

f

1→2大小相等，方向相反且沿同一直線。

庫侖扭秤實驗

庫侖定律是庫侖通過扭秤實驗總結出來的，庫侖扭秤的示意圖如圖2。在細金屬絲的下端懸掛一根秤桿，它的一端有一個小球A，另一端有一平衡體P，在A旁放置一個同它一樣大小的固定小球B。為了研究帶電體間的作用力，先使A和B都帶一定電荷，這時秤因A端受力而偏轉。扭轉懸絲上端的旋鈕，使小球A回到原來的位置，平衡時懸絲的扭力矩等於電力施在 A上的力矩。如果懸絲的扭轉力矩同扭角間的關係已知，並測得秤桿的長度，就可以求出在此距離下AB之間的作用力。

庫侖扭秤實驗在電學發展史上有著重要的地位，它是人們對電現象的研究從定性階段進入定量階段的轉折點。

庫侖定律的精確驗證

庫侖原始實懸a href='http://www.baiven.com/baike/222/323577.html' target='_blank' >櫚木炔⒉桓擼譴湧飴囟煽梢緣汲觴a href='http://www.baiven.com/baike/220/257283.html' target='_blank' >高斯定理，把高斯定理應用於處在靜電平衡的導體，將得出導體內部沒有淨電荷的結論。因此，測定導體內部是否有淨電荷就可以間接檢驗庫侖定律的正確性。早在1773年，即庫侖定律發表前12年，H.卡文迪什就用這類實驗對二次方反比律進行了研究。他的實驗結果表明，若靜電力對距離的依賴關係是

，則│δ│<0.02，卡文迪什的儀器如圖3所示，圖是根據他本人的草圖摹擬的。大約100年以後，J.C.麥克斯韋在劍橋完成了一個同卡文迪什實驗相類似的實驗，得到δ的上限為│δ│≤1／21600。1936年，S.J.普林頓和 W.E.勞頓的實驗給出｜δ｜<2×10-9。最近的一個結果是 E.R.威廉斯、J.E.費勒和H.A.希爾在 1971年提供的，他們求得 δ 的極限值為(2.7±3.1)×10-16。