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库仑定律

库仑定律:是电磁场理论的基本定律之一。
库仑定律
真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线, 同名电荷相斥,异名电荷相吸。公式为F=k*(q1*q2)/r^2 。
而库仑定律成立的条件为1.真空中 2.静止 3.点电荷。 
库仑定律是法国物理学家库仑于 1785年通过扭秤实验得出的。他使用扭秤测量了作用力,但当时的实验精度不高。通过间接的方法,可以检验平方反比律中指数2的精确程度。麦克斯韦得出,若令公式中r的方次为2+δ,δ为误差,则δ的上限为|δ|≤1/21600。1936年,普林顿和劳顿通过实验得出:|δ|<2×10-9。1971年,威廉斯、费勒和希尔求得δ的极限值为(2.7±3.1)×10-16 。此外,卢瑟福所做的原子核对α粒子散射的实验证明:在带电粒子间近至10-12cm的核尺度上,库仑定律仍保持有效。但对于比这小的距离,定律则不成立。
如果真空中有多个点电荷,作用于任一点电荷上的总力是其他点电荷分别对于q1的作用力的矢量和。两个电荷间的作用力不因其他电荷的存在而改变。
库仑定律
如果q1和q2两个电荷都浸没在一无限大的均匀、各向同性电介质中,则式中ε为电介质的介电常数。空气的ε=1.00059ε0,ε0为真空介电常数。
描述点电荷之间的作用力,仅当带电体的尺度远小于两者的平均距离,才可看成点电荷,描述静止电荷之间的作用力,当电荷存在相对运动时,库仑力需要修正为Lorentz力。但实践表明,只要电荷的相对运动速度远小于光速,库仑定律给出的结果与实际情形很接近。
由此可见,电磁力在原子、分子结构中起决定性作用,这种作用力远大于万有引力引起的作用力,即可表述为质量对物体间的影响力远小于电磁力的作用,并且有:电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而减小。

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