电磁场理论的基本定律之一库仑定律

从古至今，人类对电现象的认识，经历了漫长的历史。电学是物理学的一个重要分支，在它的发展过程中，很多物理学巨匠都曾作出过杰出的贡献。法国物理学家查利·奥古斯丁·库仑就是其中一员。

18世纪，法国物理学家库仑在前人的基础上，发现了库仑定律。这一定律阐明了带电体相互作用的规律，确定了静电场的性质，为整个电磁学奠定了基础。

1736年6月14日，库仑出生于法国南部昂古莱姆城的一个名门望族之家。由于家庭条件优越，在青少年时期，库伦就受到了良好的教育。他后来到巴黎军事工程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇家工程公司工作。

当时，由于法国正处于政治动荡时期，库仑1764年就投笔从戎，在波旁王朝军队中服役。由于库仑在服役前已经掌握了相当广泛的科学知识，因此他入伍后就当了技术军官。这时库仑就已开始从事科学研究工作，他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。

1777年的一天，法国科学院提出了“什么是制造磁针的最佳方法”的竞赛题目。这个题目引起库仑的极大兴趣，他立即投身于这方面的研究工作。

库仑

库仑设计了许多制造磁针的方案。他用许多不同的金属丝进行实验，反复研究金属丝的扭力和它的扭转角度、直径和长度之间的关系。在大量实验基础上，库仑经过分析发现：对某种金属丝而言，在弹性范围内，金属丝产生的扭力矩与它的扭角和直径四次方的乘积成正比、与金属丝的长度成反比。1784年，库仑公布了他的研究成果，宣告发现了正确的弹性理论和发明了扭秤。现在人们把这种扭秤就叫做库仑扭秤。

库仑扭秤的主要部件是一根金属丝，将金属丝的上端固定，下端悬一重物，重物底部有一标记，下面放一个刻度盘。金属丝扭转之后，由刻度就可以读出扭角，由扭角的大小就可以求出扭力的大小。

库仑扭秤的组成部分：主要包括悬丝、横杆、两个带电金属小球、一个平衡小球、一个递电小球、旋钮和电磁阻等。

由于成功地设计了新的磁针结构，库仑获得了法国科学院磁学竞赛头等奖，得到了1600法郎的奖金。1782年，库仑当选为法国科学院院士。为了保持较好的科学实验条件，他仍在军队中服务，但这时他已是科学界的知名人士。

自1785年起，库仑用他的扭秤研究电力、磁力和流体的摩擦力等各种微小作用力遵循的规律。到1787年，通过精密的实验，库仑对电荷间的作用力作了一系列的研究，找到了电荷与电荷、磁体与磁体之间的作用规律。他在论文中写道：两个带电体之间的作用，不论排斥还是吸引，与两个带电体电量的乘积成正比，与它们之间的距离平方成反比。磁体之间的作用力也遵从类似的规律。这就是库仑定律。后来，高斯从库仑定律出发，定义了电量的单位，从此使电进入了可以计量的行列。

库仑结束了电学发展的第一个时期，他的工作使静电学臻于高度完善。库仑定律的发现为电磁学理论的研究开辟了广阔的道路，也深刻地影响到了物理学的其他领域。

学海拾贝

18世纪，根据库仑定律中的思想，法国物理学家尝试把一切物理现象都简化为吸引力和排斥力的现象，这样便于应用数学分析的方法对物理学进行研究，极大地促进了理论物理在法国的发展。