库仑定律的成立条件、精确度及适用条件1785 年,法国科学家库仑( Charles Augustin Coulomb,1736~1806 年,军事工程师,退休后从事电学研究)用扭秤实验得出:两个静止的点电荷之间的相互作用 力与它们之间的距离平方成反比。这一规律的发现比牛顿发现万有引力迟 100 年。另外,值得指出的是,第一,在库仑做他的著名“扭秤”实验时,对电荷的量还没有明确的定义和度量方法,故在他的研究报告(《法兰西皇家科学院研究报告集》第 569 页)中,只强调了反平方定律,并没有明确提到电力与电荷的电量成正比.关于电量的严格定义是高斯等人在以后作出的,所以, 现在我们所看到的库仑定律是后人在库仑扭秤实验结论基础上发展起来的。第二,如果真要用实验来确定两个点电荷之间的相互作用力,则应在真空中进行。如果在介质中进行,会影响测量的精确性。事实上,当初(1785 年)库仑的所有测定都是在真空中做的。库仑定律不仅是静电学的基础,也是整个电磁理论的基础之一。由库仑定律可以推出静电场方 程乃至整个麦克斯韦方程组,而且库仑定律还标志着:人们对电磁现象的研究由定性的观察过渡到用仪器作定量的测量,并总结出定量的规律,从而开创了用近代的科学方法研究电磁现象的道路。库仑定律在近代物理理论中也具有重要的意义,它隐含着光子的静电质量为零的结论。正因为库仑定律有如此的重要性,所以,我们有必要对库仑定律的成立条件、适用范围及平方反比的精度等问题作深入的研究和探讨。1、库仑定律的成立条件关于库仑定律的成立条件,尽管各书籍的说法不一,但归纳起来不外有三条,即,(1)电荷是点电荷;(2)在真空中;(3)电荷处于静止状态。下面,我们将逐条分析:条件(1)应该说是容易理解的,亦是正确的。因为用库仑定律计算两点电荷之间的作用力要用到距离,而只有点电荷,两带电导体之间的距离才有完全确定的意义(点电荷是个相对概念,详见扩展资料中“点电荷与检验电荷”)。然而,从微积分的观点看,任何连续分布的电荷都可看成无限多个电荷元(即点电荷)的集合,再利用叠加原理,就可求出非点电荷情况下的电场分布。所以,从上述分析可知,条件(1)确是库仑定律的成立条件,但不是限制库仑定律的使用条件。条件(2)是完全多余的(但不能说错),因为只要是两个点电荷,不管它们在什么地方(是在真空、导体还是介质中),相互作用力都遵从库仑定律。但要注意的是,在有其他物质存在时,这些物质会受到原来两电...