แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์
แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์
คูลอมบ์ได้ทดลองศึกษาแรงระหว่างประจุโดยใช้อุปกรณ์ดังรูป 15.10 ซึ่งมีส่วนประกอบสำคัญได้แก่ คานเล็กๆ ที่ทำด้วยฉนวนและมีลูกพิทติดที่ปลายคาน A และ B ข้างละลูก โดยแขวนคานกับลวดเงินเส้นเล็กๆ ให้คานวางตัวอยู่ในแนวระดับ ลูกพิทอีกลูกหนึ่งคือ D อยู่ใกล้ A เมื่อทำให้ D และ A มีประจุจะเกิดแรงระหว่างประจุบน D และ A แรงที่เกิดขึ้นนี้ทำให้เกิดโมเมนต์กระทำต่อคาน เป็นผลให้คานเบนจากแนวเดิม โดยมีลวดเงินเป็นแกนในการหมุน ดังนั้นลวดเงินจะถูกบิดตามปริมาณการหมุนของคานและแรงต่อต้านการบิดของลวดเงินจะเพิ่มขึ้นตามมุมบิดที่ใหญ่ขึ้น ดังนั้น สำหรับแรงระหว่างประจุขนาดหนึ่งจะทำให้เกิดมุมบิดค่าหนึ่ง มุมที่คานบิดไปนี้อ่านได้จากสเกล C ที่ติดอยู่กับผนังกล่อง การรู้ค่ามุมบิดจะช่วยในการคำนวณแรงระหว่างประจุได้ต่อไป
จากการทดลองด้วยเครื่องมือดังกล่าวคูลอมบ์สามารถสรุปได้ว่า แรงระหว่างประจุของ D กับ A แปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่าง D กับ A และแปรผันตรงกับผลคูณระหว่างประจุของ D กับ A นั่นคือ ถ้าให้ F เป็นขนาดของแรงระหว่างประจุของ D กับ A และ r เป็นระยะระหว่าง D กับ A และ 
เป็นประจุของ D กับ A ตามลำดับจะเขียนได้ว่า
เป็นค่าคงตัวของการแปรผันในระบบเอสไอ แรง F มีหน่วยเป็นนิวตัน 
และ 
มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ r มีหน่วยเป็นเมตร ดังนั้น K มีหน่วย นิวตัน (เมตร)2 ต่อ (คูลอมบ์)2ในการวัดค่า K เมื่อตัวกลางระหว่างประจุทั้งสองเป็นสุญญากาศหรืออากาศ ค่าคงตัว K นี้จะมีค่าเท่ากับ
นิวตัน (เมตร) ต่อ (คูลอมบ์)สมการ (15.1) ใช้คำนวณหาขนาดของแรงได้ทั้งในกรณีแรงผลักและแรงดึงดูดระหว่างประจุบนอนุภาค ดังรูป 15.11 ซึ่งเรียกว่า จุดประจุ ความสัมพันธ์ตามสมการนี้ เรียกว่า กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law)
รูป 15.11 แรงระหว่างประจุไฟฟ้า
นิวตันนี้ จะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของคนประมาณ 15 ล้านคน เมื่อเฉลี่ยแต่ละคนหนัก 600 นิวตัน หรือมีมวล 60 กิโลกรัม จะเห็นได้ว่า แรงดังกล่าวนี้เป็นแรงขนาดมหาศาลที่เราไม่ค่อยจะได้พบเห็นบนโลก เพราะประจุ 1 คูลอมบ์ นี้ทำให้เกิดขึ้นได้ยากและส่วนใหญ่แล้วเราจะพบวัตถุที่มีประจุระดับนาโนคูลอมบ์ถึงไมโครคูลอมบ์
