在靜電力方面的決定性工作通常歸功於法國物理學家庫侖（C.A.Coulomb， 1736—1806）。
從16世紀末吉爾伯特時代起算的整整兩個世紀裡，許多人發明了各式各樣的電學實驗裝置和儀器，如起電機、萊頓瓶、驗電器等等。與此同時，在電學中建立了某些重要概念，如電荷、導體、絕緣體、靜電感應等。另一些科學家則更進一步嘗試尋找電相互作用的規律。事實上，當時已經有些科學家從與牛頓萬有引力定律類比而提出兩個電荷之間的作用力也是平方反比力的假設。
這一切為庫侖於1785年所做的實驗準備了基礎。應該加進引斥力，為什麼會與距離的平方成反比的原因解釋，才能使得上述只知其然而不知其所以然的理論，變成知其然還知其所以然的理論，上述的內容才會充實，建意原作者補充進這方面的內容，以此提升論述的說服力。
基本介紹
- 中文名：平方反比力
- 提出者：法國南部的昂古列姆
- 提出時間：1781年
- 套用學科：物理
庫侖,庫侖扭秤,三次數據記錄,自然科學的職能,真空電容率,
庫侖
誕生在法國南部的昂古列姆。他從小勤奮好學，後來當上了工兵隊的技術軍官，成為建造要塞的專家。他最初從事關於材料的摩擦及扭轉方面的研究。力學中關於摩擦力與正壓力成正比的定律就是他首先發現的。正是由於這些方面的研究，他於1781年被選為法國科學院院士。以後他的興趣又轉到電學方面，並用他自己所發明的扭力天平作為測力計，得到了著名的平方反比定律。由於通常能夠獲得的靜電荷很小，所以要精確地測量兩個電荷之間的作用力必須要有非常靈敏的測力計。
庫侖扭秤
如右圖所示。在一個直徑和高均為12英寸（1英寸=2.54厘米）的玻璃圓柱形筒的上端，蓋有一塊直徑為13英寸的玻璃板。在這塊玻璃板上鑽了兩個孔。中間孔上裝有一隻高為24英寸的玻璃管，並在其頂部裝置了一隻夾持著一根懸絲的分度頭。
庫侖扭秤
庫侖扭秤懸絲為銀絲，其下端懸掛一根橫桿。橫桿的一端有一小木髓球，另一端貼一圓紙片，以使橫桿保持平衡。
大圓簡中間壁上刻有0—360°分度標記，它的零點正對著頂部分度頭上的零點。當金屬懸絲未被扭轉時，小木髓球處於0°處，懸絲頂端的小指針也指為0°。
實驗時，在玻璃蓋板的側孔中引入另一帶電木髓球，並使之與固定在橫桿上的那隻木髓球相接觸，以便使它們帶有同類電荷。由於斥力，兩球然後將分開。
三次數據記錄
“第一次測試：分度頭指針指示0°，兩球相距為36°。
第二次測試：利用分度頭標記將懸絲沿著使兩球接近的方向轉過120°，此時兩木髓球相距為18°。
第三次測試：將懸絲轉過567°，這時兩小球接近至距離為8.5°”
我們可將上述測試結果歸納如下：
當力臂保持固定時，扭力與扭轉角成正比。從上述第一次和第二次的結果來看，兩小球的距離縮短一半，扭力增大四倍，即作用力的值與距離平方成反比。第三組數據有點出
入，相差0.5°，庫侖將此解釋為小木球漏電的結果。在這裡是用弧長代替距離，後來對此作了修正。其後，他又做了一系列同樣的實驗，其共同的結論是：同種電荷之間的斥力與它們距離平方呈反比關係。後來庫侖又將這個結論推廣到異種電荷的吸引力情況。
實驗次數小球間距離 懸絲扭轉角
1 36° 36°
2 18° 126°+18°=144°
3 8.5° 567°+8.5°=575.5°
力是一個矢量，具有方向和大小。所以“庫侖定律”應該完整地表述如下：兩個點電荷之間作用力的方向沿它們的連線方向，同種電荷相斥，異種電荷相吸；其值與這兩個點電荷的電量的乘積成正比，而與它們的距離平方成反比。
自然科學的職能
自然科學的職能首先是總結關於客觀世界的知識並使之系統化。這不僅要在定性上，而且要在定量上做到這一點。庫侖定律是電學中得到的第一個精確的定量規律，它的建立標誌著電學從定性的觀察和實驗階段進入了定量的研究階段。
物理學中的普遍規律常常需用數學公式來表述。
採用下式可完整而確切地表達出庫侖定律的內容：
F=k q1q2/r^2
其中k為比例係數，又叫叫庫倫常數。
庫侖假設力的大小與兩點電荷電量的乘積成正比，這純粹是與牛頓萬有引力定律的一種類比。他對自己的主張並未提供論據，因為當時並未定義關於電荷的量度。
直接從庫侖定律出發定義電荷量度的思想，最早是由德國的數學家和物理學家高斯（C.F.Gauss，1777—1855）提出的。按照高斯的定義，兩個相同電量的電荷相距1厘米時，若相互間的靜電斥力為1達因，則每一電荷的電量定義為1靜電制電量單位，簡稱1“靜庫”。高斯還創造了磁體磁矩的量度以及磁場強度的量度，從而建立了第一個合理的電磁學單位制——高斯制。在高斯單位制中，上述庫侖定律中的係數k=1。
真空電容率
不過，其後人們發現對於工業和日常的套用來說，高斯制中有些量的單位太大（如電阻），而有些量的單位又太小（如電流）。目前實際套用中普遍採用國際單位制（SI）。
在國際單位制SI中，庫侖定律中的力（F）、距離（r）和電量（q）的單位都已確定，所以係數k不再是一個無量綱的常數，其值應由實驗確定。
目前習慣上將k表示為：k=9.0*10^9Nm2/C2
（其中k叫庫倫常數，其單位改用漢語表示，則公式為：k=9×10*9牛·米2/庫2）
k又等於1/（4π ε0）{（k=1/4πε0）}，並稱e0為“真空電容率”。根據現代的精確測量，其值為e0=8.8541878×10-12法拉/米。
