庫 侖 定 律

庫侖定律

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電荷(連結影片)分為正電荷與負電荷,帶有同電性荷物質會感受到相互的排斥力,相反的帶有異電性荷物質則感受到排斥力,庫倫(SI) 為電荷的單位,二十世紀初,著名的密力根油滴實驗(影片連結近物實驗室講義)證實了電荷是由許多整數個基本電荷所構成的,其電量為1.602176487x10-19庫倫,通常以符號e來表示。 自然界中也存在非整數電荷的基本粒子,如夸克( 圖表 1 )。

而帶電物質之間的作用力乃是自然界基本四種作用力中的電磁力,另外電荷守恆是守恆定律之一。

此作用力的定量化是由法國物理學家查爾斯 庫侖(物語悟理-庫倫)於1785年完成,他利用他所發明的扭秤計(圖表 3 ) (影片連結)得到此一作用力的關係,他闡明了在真空中兩個靜止點電荷之間的交互作用力與距離平方成反比,與電量乘積成正比,作用力的方向在它們的連線上,同性電荷相斥,異性電荷相吸,此定律又稱庫侖定律(影片連結普物實驗 電力線分佈實驗) (圖表 2 )。

此一力的向量形式為

其中r和r'分別表示點電荷q和Q的位置,真空電容率,其數值為8.854187817x10-12F/M(法拉/公尺) 。

 

相關連結


1.維基百科:電荷SI油滴實驗夸克電磁力查爾斯 庫侖庫侖定律真空電容率

2.近代物理實驗室:油滴實驗講義

3.普物實驗室:電力線分佈實驗

4.交通大學:靜電教學影片