§52库仑定律 实验表明带电体之间的相互作用与带电体之间的距离和所带电量有关也与 带电体的大小、形状、电荷在带电体上的分布情形以及周围介质的性质有关所 以在通常情况下,两个带电体之间的相互作用表现出与多种因素有关的复杂情形 当带电体的线度与带电体之间的距离相比小得多时,带电体的大小、形状对所研 究问题的影响可以忽略这样的带电体称为点电荷.显然,点电荷的概念与质点、刚 体等概念一样,是对实际情况的抽象,是一种理想化的物理模型.一个带电体能否 看成点电荷,必须根据具体情况来决定.一般的带电体不能看成点电荷,但总可以 把它看成是许多点电荷的集合体,从而能由点电荷所遵从的规律出发得出我们所 要寻找的结论本节我们讨论真空中点电荷间的相互作用 两点电荷之间的相互作用是库仑 C.A. Coulomb,1736-1806)通过扭称实验于 1785年总结出来的,其内容为:真空中两静止点电荷之间的相互作用力的大小与 它们所带电量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比:作用力的方向沿着 两电荷的连线同号电荷相斥(为正异号电荷相吸(为负)这一结论称为库仑定律 其数学表达式为 q142 (53) k为比例系数在SI单位制中实验测得其数值为 k=89875518×10Nm2C2≈9×10N.m2.C-2 为使由库仑定律导出的其它公式具有较简单的形式通常将库仑定律中的比 例系数写为 T 其中εo为真空的电容率(或真空中的介电常数)于是库仑定律又可写为 F=-992F (55) 图51(a)表示两个同号电荷的作用力是排斥力;图5.(b)表示两个异号电荷 的作用力是吸引力 Fi g Fl 2 (a) 图5.1 (b) 值得指出的是,库仑定律只适用于描述两个相对于观察者为静止的点电荷之2 §5.2 库仑定律 实验表明,带电体之间的相互作用与带电体之间的距离和所带电量有关,也与 带电体的大小、形状、电荷在带电体上的分布情形以及周围介质的性质有关.所 以在通常情况下,两个带电体之间的相互作用表现出与多种因素有关的复杂情形. 当带电体的线度与带电体之间的距离相比小得多时,带电体的大小、形状对所研 究问题的影响可以忽略,这样的带电体称为点电荷.显然,点电荷的概念与质点、刚 体等概念一样,是对实际情况的抽象,是一种理想化的物理模型.一个带电体能否 看成点电荷,必须根据具体情况来决定.一般的带电体不能看成点电荷,但总可以 把它看成是许多点电荷的集合体,从而能由点电荷所遵从的规律出发,得出我们所 要寻找的结论.本节我们讨论真空中点电荷间的相互作用. 两点电荷之间的相互作用是库仑(C.A.Coulomb,1736—1806)通过扭称实验于 1785 年总结出来的,其内容为：真空中两静止点电荷之间的相互作用力的大小与 它们所带电量的乘积成正比 ,与它们之间距离的平方成反比；作用力的方向沿着 两电荷的连线,同号电荷相斥(为正),异号电荷相吸(为负),这一结论称为库仑定律. 其数学表达式为 r r q q F k ˆ 2 1 2 =  ( 5.3 ) k 为比例系数,在 SI 单位制中,实验测得其数值为 2 2 2 2 N m C N m C − − =        9 9 k 8.9875518 10 9 10 为使由库仑定律导出的其它公式具有较简单的形式,通常将库仑定律中的比 例系数写为 0 4 1  k = ( 5.4 ) 其中ε0 为真空的电容率(或真空中的介电常数),于是库仑定律又可写为 r r q q F ˆ 2 0 1 2 4 =  (5.5) 图 5.1(a)表示两个同号电荷的作用力是排斥力；图 5.1(b)表示两个异号电荷 的作用力是吸引力. 值得指出的是,库仑定律只适用于描述两个相对于观察者为静止的点电荷之