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真空中兩個靜止的點電荷間相互作用的基本規律,稱為真空中的庫侖定律,簡稱庫侖定律,可陳述為:在真空中,兩個靜止的點電荷之間的相互作用力的方向沿著它們的連線,作用力的大小與電荷與的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,即 式中是比例係數。這種靜止電荷之間的相互作用力稱為靜電力,常稱為庫侖力。

1簡介

庫侖作用就是真空中兩個靜止的點電荷間相互作用的*庫侖力*

2來源

1785年,庫侖通過扭秤實驗,總結出真空中兩個靜止的點電荷間相互作用的基本規律,稱為真空中的庫侖定律,簡稱庫侖定律,可陳述為:在真空中,兩個靜止的點電荷之間的相互作用力的方向沿著它們的連線,作用力的大小與電荷與的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,即式中是比例係數。這種靜止電荷之間的相互作用力稱為靜電力,常稱為庫侖力。

3原理

力的方向如圖,若以表示相對於的位矢,其大小為||=,方向從指向,則電荷受到的作用力,可用矢量形式的庫侖定律來表示,即式中,是沿方向的單位矢量,它標誌位矢的方向。上式中,若與是同種電荷,乘積>0,沿的方向,表示為斥力;若與是異種電荷,< 0,沿反向,表示為引力。 在國際單位制中,電荷的單位是C(庫),距離的單位是m(米),力的單位是N(牛),這時,庫侖定律中的比例係數k≠1,根據間接的實驗推斷,其值為。計算時,我們通常取近似值:
通常,我們引入一個新的常量來取代。由於是常量,所以也是一個常量,其值可記為,即:=。由此,可表示成如下形式: 這樣,真空中庫侖定律便可完整地表示成如下的常用形式,即
需要說明再一次強調,庫侖定律只適合於兩個點電荷的情況。
在一般情況下,對於兩個以上的點電荷,實驗證明:其中每個點電荷所受的總靜電力等於其他點電荷單獨存在時作用在該點電荷上的靜電力之矢量和。這就是靜電力的疊加原理。也就是說,不管周圍有無其他電荷存在,兩個點電荷間的相互作用力總是符合庫侖定律的。設、、…、分別為點電荷、、…、單獨存在時對點電荷作用的靜電力,則所受靜電力的合力(矢量和)為
上式即為靜電力疊加原理的表達式。
庫侖定律與靜電力疊加原理是靜電學的最基本規律。原則上,有關靜電學的問題都可用這兩條規律解決。例如,在求兩個帶電體之間作用力時,若不能把它們當作點電荷,就無法直接應用庫侖定律,這時根據上述疊加原理,可將它們劃分成無數個能看成為點電荷的小塊,求出一個帶電體上每一小塊對另一帶電體上每一小塊的相互作用力,再求其矢量和,就可得到兩個帶電體之間相互作用的靜電力。
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