点电荷与库仑定律

一、点电荷
当带电体的线度比起它与其它带电体之间的距离小得多时，则称该带电体为点带电体，简称点电荷。它是一个抽象出来的理想模型，类似于力学中的质点、刚体。
二、库仑定律

两个点电荷之间的相互作用力的大小与它们所带的电量和的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比；作用力的方向沿它们的联线，同种电荷相斥，异种电荷相吸。


设有电量为和的两个点电荷，它们之间的距离为。则两个点电荷之间有相互作用力，若对的作用力为，则对的作用力为，这是一对作用力和反作用力。由库仑定律，得

写成等式，得

若以表示由指向的单位矢量，则库仑定律写成矢量形式

其中为比例系数，实验可得

令 ，称为真空中的介电常数。由上式可得

这样，库仑定律的矢量式可以写成

若同号， ，与同向，为斥力；
若异号， ， 与反向，为引力。
库仑定律是通过对宏观带电体的实验研究总结出来的规律，但它对质子、电子等微观粒子也适用。它是整个电磁学的基本规律，其地位作用非常重要。