带微积分的物理/电磁学/电荷与库仑定律
电力
利用原子和场的概念，我们可以开始讨论电力。
第一个重要的概念是电荷。如果一个物体包含的质子数大于电子数，或反之，则该物体可以被认为带电荷。如果你将气球摩擦你的头发，气球和头发都会带电，导致气球在重力的作用下向上提起你的头发。
正如我们已经讨论过的，有两种类型的基本带电粒子：质子和电子，分别带正电荷和负电荷。当你将气球摩擦头发时，一个物体带正电荷，另一个物体带负电荷，因为电子从一个物体转移到另一个物体。如果你通过用一块丝绸摩擦玻璃棒来给玻璃棒充电，你会发现丝绸被吸引到玻璃棒上。这是因为电子从玻璃棒中剥离并转移到丝绸上，导致相反的电荷。此外，如果你将两个以相同方式制备的玻璃棒靠近放置，你会感觉到排斥力，因为这两个物体都具有相同的净正电荷。从这些观察中，我们可以得出结论：相同电荷相互排斥，相反电荷相互吸引。
只有这两种类型的电荷。我们从未发现任何同时被正电荷和负电荷吸引或排斥的粒子。
这种电荷从一个物体转移到另一个物体的运动也可能发生在单个物体内部，其中电荷的运动被称为导电。能够让电荷轻松地在其中移动且阻力很小的物体被称为导体，而抵抗电荷运动的物体被称为绝缘体。一般来说，金属往往是优秀的导体，这就是为什么如果你拆卸一个电气设备，你会发现所有的电线都是由铜制成的。你还会发现它们被橡胶覆盖着，橡胶是一种极好的绝缘体，目的是确保电荷按正确方向移动，并且人们可以触摸电线而不触电。
还有一种不直接接触就能给物体充电的方法，称为感应充电。这需要接地的概念。如果一个导体通过另一个导体连接到地球，它就被称为接地。我们可以将地球视为一个无限的电荷储库，也就是说，我们可以随意给它或从它取走电子，而地球不会获得任何电荷，因为它包含大量的电子。考虑一个被绝缘体包围且无法接地的未带电的导体球体。一个带负电荷的棒被靠近球体。球体中电子上的排斥力会将它们推离靠近棒的一侧，在该区域留下净正电荷。如果我们然后将球体接地，一些电子会由于棒的排斥力而离开球体。如果我们然后移除接地，球体就会剩下一个过量的正电荷。这个正电荷然后将在球体上均匀分布。请注意，带负电荷的棒从未真正接触过球体，因此没有损失任何电荷。感应充电不需要与感应物体进行物理接触。如果我们然后将这个带正电荷的球体靠近，比如一个中性的墙壁，我们会发现我们的球体会粘在墙上。这是因为净正电荷会导致电子朝球体移动，导致墙上一个小的区域带负电荷。
我们可以用数学方法确定两个带电物体之间的吸引力或排斥力的强度，结果表明，电力与电荷之间距离的平方成反比。如果我们有两个电荷，那么它们之间力的幅度由下式给出：
(1)
其中 （库仑常数）等于 ，r 是物体之间用米表示的距离，而 和 是用库仑表示的物体电荷。然后这个关系式就会给出力的幅度和方向，单位是牛顿。
注意：库仑常数也可以写成
其中 是真空介电常数，值为 。这种表示法主要出于历史原因，而且正如我们将会看到的那样，因为 将会在其他地方抵消。为什么是 ？因为 是球体的表面积，在用虚球体包围一个点电荷时会很有用。
如果我们除了力的大小之外还想知道力的方向，库仑定律就变成了
(2)
其中 是 对 的作用力， 是一个从 指向 的单位向量。
然后，根据牛顿第三定律，我们可以看到 ，或者 对 的作用力等于 。
静电学：当电荷被限制在孤立物体上时。电荷载体：电子、质子、中子 电子：9.10938188 × 10-31 千克 质子：1.67262158 × 10-27 千克 中子：1,6749 x 10^(-27) kg e=基本电荷...不是电子 e=1.60x10-19库仑
库仑（C 是用来测量电荷的单位。）
电荷量（q）是基本电荷（e）的整数（N）倍。q=Ne 或 N=q/e
一、库仑静电力定律 Fe=Kq1q2/r2
如果 Fe 为正，则力为吸引力，如果 Fe 为负，则力为排斥力 1μC=10−6C
2/22/06 带电粒子的加速度 FE=ma FE=Eq a=(qE)/m
均匀（恒定）加速度需要均匀场