【库仑定律是什么】库仑定律是电学中一个非常基础且重要的定律，用于描述两个点电荷之间的相互作用力。该定律由法国物理学家查尔斯·奥古斯丁·库仑于1785年提出，是静电学的基石之一。
一、库仑定律的核心内容
库仑定律指出：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，并且方向沿着两点电荷的连线。
具体来说：
- 如果两个电荷同号（都是正或都是负），则它们之间的作用力为斥力；
- 如果两个电荷异号，则它们之间的作用力为引力。
二、库仑定律的公式表达
库仑定律的数学表达式为：
$$
F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}
$$
其中：
| 符号 | 含义 | 单位 |
| $ F $ | 电荷间的力 | 牛顿（N） |
| $ q_1, q_2 $ | 两个点电荷的电荷量 | 库仑（C） |
| $ r $ | 两个电荷之间的距离 | 米（m） |
| $ k $ | 静电力常量 | N·m²/C² |
在真空中，$ k $ 的值约为 8.988×10⁹ N·m²/C²。
三、库仑定律的适用条件
库仑定律适用于以下情况：
- 电荷是点电荷，即电荷的尺寸远小于它们之间的距离；
- 电荷是静止的，即不考虑运动产生的磁场效应；
- 在真空中，如果在其他介质中，需要引入介电常数进行修正。
四、库仑定律与万有引力定律的对比
虽然库仑定律和牛顿的万有引力定律形式相似，但它们有本质区别：
| 项目 | 库仑定律 | 万有引力定律 |
| 作用力类型 | 电场力 | 重力 |
| 作用力性质 | 可为引力或斥力 | 只能为引力 |
| 力的大小 | 与电荷量乘积成正比 | 与质量乘积成正比 |
| 力的方向 | 沿两点电荷连线 | 沿两物体连线 |
| 常量 | $ k = 8.988×10^9 $ N·m²/C² | $ G = 6.674×10^{-11} $ N·m²/kg² |
五、总结
库仑定律是研究带电粒子之间相互作用的基础，广泛应用于电磁学、电子工程、材料科学等领域。理解库仑定律不仅有助于掌握电荷间的作用机制，也为后续学习电场、电势等概念打下坚实基础。
