В качестве точечных зарядов Кулон использовал маленькие заряженные шарики. Основная часть крутильных весов представляет собой стеклянную палочку. подвешенную на тонкой упругой проволоке. На одном конце папочки закреплен металлический шарик B, а на другом конце уравновешивающий его шарик C. Еще один шарик A закреплен на крышке весов неподвижно. При сообщении шарикам А и В зарядов одинакового знака они отталкиваются, и стеклянная папочка поворачивается на некоторый угол. По углу поворота определяется сила взаимодействия шариков А и В. Изменяя заряды шариков и расстояние между ними, Кулон установил, что сила взаимодействия точечных зарядов зависит от расстояния между ними и от произведения модулей этих зарядов. Опыты Кулона привели к открытию важнейшего закона электростатики:
F = k|q1||q2|
r2
,
где q1 и q2 - велнчины неподвижных зарядов, r - расстояние между ними, F - модуль силы взаимодействия неподвижных зарядов (ее часто называют кулоновской силой, или силой Кулона), k - коэффициент пропорциональности. Числовое значение коэффициента пропорциональности k было определено экспериментально:
k = 9 · 109 Н · м2
Кл2.
Это означает, что если расположить два точечных заряда по 1 К л каждый на расстоянии 1 м друг от друга, то между ними возникнет сила взаимодействия, равная 9 · 109Н.
Кулоновские силы взаимодействия точечных зарядов направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды, в противоположные стороны.