库仑定律的复习

复习同名及异名电荷之间的作用力，以及电荷大小和分开的距离对作用力产生的影响。找出电荷之间的作用力与重力的相似之处。

关键术语

术语	释义
电力 ( $F_{E}$ ‍)	两带电物体之间的引力或斥力。有时也称作静电力。以 $N$ ‍为单位的矢量。

公式	符号解析	释义
$\| F_{E} \| = k \| \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}} \|$ ‍	$F_{E}$ ‍ 是电力， $k$ ‍ 是库仑定律的常量， $q_{1}$ ‍ 和 $q_{2}$ ‍ 是电荷， $r$ ‍ 是电荷间距离。	两电荷 $q_{1}$ ‍与 $q_{2}$ ‍间的电力大小直接与电荷成正比，与他们之间距离的平方成反比。该公式又称作库仑定律。

库仑定律可能看起来有点眼熟，因为它和牛顿万有引力定律有很多共通点。

\begin{aligned} \begin{aligned} | F_{E} | & = k | \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}} | \\ | F_{g} | & = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}} \end{aligned} \end{aligned}

如万有引力定律一样，重力的大小随质量增加而增加，电力的大小也随电荷的量增加而增加。两种力都作用在两对象相连的直线方向上（物体或电荷）。两种力都与距离的平方成反比，即平方反比定律。同时，两种力都存在比例常量。

F_{g}

使用

G

，而

F_{E}

使用

k

，有:

k = 9.0 \times 10^{9} \frac{N \cdot m^{2}}{C^{2}}

电力

F_{E}

既可以是引力也可以是斥力，而重力

F_{g}

永远是引力。两电荷同为正电荷或负电荷时相斥，电荷不同时相互吸引。

表 1. 比较电力与重力。

人们忘记了电力是与 $r^{2}$ ‍ 而不是 $r$ ‍成反比。随着两电荷之间距离增加，电力随系数 $\frac{1}{r^{2}}$ ‍减少。例如，如果我们将两电子之间距离增大一倍，他们之间的斥力会减少(因为它们是成反比)，斥力会缩小 $4$ ‍ 倍而不是 $2$ ‍倍(因为取了平方)。
人们对 $F_{E}$ ‍的正负感到困惑。 注意，我们关于 $F_{E}$ ‍的公式使用了力与电荷的绝对值。我们是通过电荷的组合来确定力的方向，而不是通过输入电荷符号到公式中来计算 $F_{E}$ ‍ 力的方向。如图1、图2所示，不同极的电荷以电力 $F_{E}$ ‍ 相互吸引，同极电荷以电力 $F_{E}$ ‍相互排斥。

想要了解更多关于电力的内容，见我们关于库仑定律的视频.

为了检验你对课程的理解以及对这些概念的掌握，请查看我们的练习：

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