庫侖定律(b''slaw)是靜止點電荷互作用力的規律。1785年法國科學C,-A.de庫侖實驗得出,真空中兩個靜止的點電荷之間的互作用力同們的電荷的乘積成比,與們的距離的二方成比,作用力的方在們的連線上,同名電荷斥,異名電荷吸。[1]
中文名
庫侖定律
文名
b''slaw
達
F=kQ1.Q2/r2(k=1/4πε0)
出
庫侖
出時間
1785年
快速
導航
適用範圍實驗評價
定義
庫侖定律的見述:真空中兩個靜止的點電荷之間的互作用力,與們的電荷的乘積(
)成比,與們的距離的二方(
)成比,作用力的方在們的連線上,同名電荷斥,異名電荷吸。[2][3]
共4張
庫侖定律示圖
庫侖定律的數學達:
。中r為兩之間的距離;
為從q1到q2方的矢徑;k為庫侖數(靜電力)。當個采用國際單時,
。用該計算時,不要電荷的負符號入中,計算過可用絕對值計算,可據同名電荷斥,異名電荷吸來判斷力的方。
庫侖定律的微分:
。中D為電移矢,在真空中,
,E為電場,
為電荷密,
為真空中的介電數,實驗測得大小
。該描述為空間中某一點的電移矢的散等於該處的電荷密。微分的庫侖定也稱為電場的高斯定律,是麥克斯韋方組的一分。[4]
適用範圍
適用條
在庫侖定律的見述中,會有真空和靜止,是為庫侖定律的實驗礎——扭秤實驗,為了排除他素的影響,是在亞真空中的。另,一般講靜電現時,真空中的況開始,所以庫侖定律中有“真空”的說法。實際上,庫侖定律不僅適用於真空中,還適用於均勻介質中,也適用於靜止的點電荷之間。[5]
庫侖定律還適用於均勻介質中。真空中的庫侖力
(d的是兩電荷之間的距離),k是一個普適,引入
,
為真空中的介電數,實驗測得大小
。[6]據高斯定,在均勻無限大介質中(介電數
),兩個點電荷之間的互作用力是真空中的
倍,即
,與真空的完全一樣。,庫侖定律不僅適用於真空,還適用於介質中。
庫侖定律適用於場源電荷靜止、受力電荷運動的況,不適用於運動電荷對靜止電荷的作用力。於靜止的場源電荷產生的電場的空間分布況是不隨時間變的,所以,運動的電荷所受到的靜止場源電荷施的電場力是遵循庫侖定律的;靜止的電荷所受到的運動電荷激發的電場產生的電場力不遵守庫侖定律,為運動電荷除了激發電場,還要激發磁場。[7]時,庫侖力需要修為電磁力。實踐,要電荷的對運動速遠小於光速c,庫侖定律給出的結與實際近。
庫侖定律適用於點電荷之間。帶電之間的距離比們自身的大小大得多,以至狀、大小電荷的分布狀況對互作用力的影響可以忽略,在研究們的互作用時,人們們抽成一種的模型——點電荷,庫侖定律適用於點電荷之間的受力。[8]
局限
庫侖定律沒有決電荷間互作用力是如何傳遞的,甚至按照庫侖定律的內容,庫侖力不需要觸何媒介,也不需要時間,而是從一個帶電作用到另一個帶電上的。即電荷之間的互作用是一種“超距作用”,而另一批學認為這類力是“近距作用”,電力過一種充滿在空間的彈媒介——以太來傳遞。