三、靜電的定量研究階段

  1.庫侖發(fā)現(xiàn)庫侖定律

    庫侖（1736—1806），法國工程師、科學(xué)家。

    1784年，庫侖研究了金屬絲的扭力，提出了金屬絲的扭力定律，給出了一種新的測量極小力的方法。

    1785年庫侖開始電學(xué)研究，他設(shè)計了精巧的扭稱，使它能夠直接測量不同距離下電荷間微小的靜電力，并且確立了平方反比定律—庫侖定律：兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與他們之間的距離的二次方成反比，與他們的電量的乘積成正比。

    早在庫侖之前，英國科學(xué)家卡文迪許（1731—1810）已開始對電荷間的作用力進(jìn)行了研究。

    1777年，卡文迪許得出“電的吸引力和排斥力，很可能反比于電荷間距離的平方”，“物體中多余的電幾乎全部堆積在緊靠物體表面的地方，物體其余部分處于中性狀態(tài)”的結(jié)論，遺憾的是，他一直沒有公開自己的成果，知道19世紀(jì)中葉，英國物理學(xué)家威廉·湯姆遜，才在卡文迪許的手稿中發(fā)現(xiàn)這些珍貴資料。

    庫侖定律的發(fā)現(xiàn)，使電學(xué)研究進(jìn)入了定量科學(xué)研究階段，為靜電學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

    1881年第一屆國際電學(xué)大會決定用庫侖作為電荷量的單位。

2.法拉第提出場的概念

    法拉第（1791—1867），英國物理學(xué)家、化學(xué)家，他奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)。

    1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

    1837年，法拉第最先提出了場的概念。他指出：電和磁的周圍都有場的存在。打破了“牛頓力學(xué)”超距作用的傳統(tǒng)。

    1838年，他又提出電力線的新概念來解釋電、磁現(xiàn)象。這是物理學(xué)上的一次重大突破。

    法拉第設(shè)想，在帶電體的周圍存在著一種從電荷激發(fā)出來的、連續(xù)的物質(zhì)，起到傳遞電力的媒介作用，他把這種物質(zhì)稱為電場。

    1852年法拉第又提出了電場線的概念，使人們能夠形象的理解電場。場的概念和場線的模型，是對當(dāng)時傳統(tǒng)觀念的一個重大突破。

    1844年，法拉第的力線學(xué)說發(fā)表時，起初并未引起科學(xué)界的重視。當(dāng)麥克斯韋用精確的數(shù)學(xué)方法描述電磁時，他那嚴(yán)密的數(shù)學(xué)結(jié)果與法拉第的描述完全一致時，才被科學(xué)界認(rèn)可

3.靜電理論的進(jìn)一步完善

    1897年，湯姆遜通過對陰極射線本質(zhì)的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，電子帶負(fù)電。

    1911年，盧瑟福通過α粒子散射試驗，提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，并于1919年用高能α粒子從氮原子核中打出了質(zhì)子，通過大量的試驗證明，質(zhì)子是原子核的組成成分，質(zhì)子帶正電。

    至此，靜電的產(chǎn)生過程完全清晰：組成物質(zhì)的基本粒子是原子，原子由原子核和核外電子組成。原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電，中子不帶電，電子帶負(fù)電。整個原子對外不顯電性。不同物質(zhì)摩擦?xí)r，電子在物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物質(zhì)帶正電，這就是摩擦起電的實質(zhì)。