电荷间的相互作用

一、电荷间的相互作用

1.用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．电荷之间有相互作用，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．

2.物体所带电荷的多少叫做电荷量，单位是C，库，1uC=10-6C

3.点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成带有电荷的点，是点电荷．点电荷是一种理想化的模型．

4.库仑定律

法国物理学家库仑（1736～1806），用精确的实验研究了静止的点电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的定律．

实验：

1.增大丝线下端带电小球的电量，在同

一个位置，小球受到的电力也增大．所以，

电荷之间的作用力随着电量的增大而增大．

2.小球受到电力的大小，可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来．实验表明，带电小球在P1、P2、P3各点受到的电力依次减小．所以，电荷之间的作用力随着距离的增大而减小．

结论：

库仑实验的结果是：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这就是库仑定律．电荷间的这种作用力叫做静电力，又叫做库仑力．

如果用Q1、Q2表示两个点电荷的电量，用r表示它们间的距离，用F表示它们间的静电力，库仑定律就可以写成下面的公式：

式中k是比例常量，叫做静电力常量．

在国际单位制中，电量的单位就是我们在初中学过的库仑，简称库，符号是C．如果上面公式中的物理量都用国际单位制的单位，即力的单位用牛，距离的

单位用米，电量的单位用库，由实验得出k=9.0×109N·m2/C2．

元电荷我们知道，电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们的电量的绝对值相等．一个电子的电量

e=-1.60×10-19C．

所有的实验还指出，任何带电的粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们的电量的整数倍①．因此，人们自

① 60年代以来，在高能物理的研究中提出了一个设想，认为质子、中子等粒子是由更基本的层子（或夸克）组成的，层子所带电量是元电荷的1/3或2/3．但

是，人们一直还没有在实验中观察到层子．然地把1.60×10-19库叫做元电荷．科

学家在研究原子、原子核以及基本粒子中，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位．

例题：在真空中有两个相距0.3m的点电荷，带的电量分别是+1×10-8C和-2×10-8C．求两个电荷间的静电力．

在题目中，用“+”“-”号来表示电荷的正负．但是在应用库仑定律求电荷间的相互作用力的大小时，只用它们的绝对值进行计算就可以了．

由于两个电荷是异种的，所以它们间的静电力是引力．