在静电学的发展史中,法国物理学家库仑的功劳首屈一指,他1785年的“库仑定律”让电学成为一门现代科学。
有关电的记载可追溯到公元前6世纪。希腊哲学家泰勒斯(Thales of Miletus,前624~620年—前548~545年)留下笔记,说用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体。在中国,西汉(前202年-9年)时期在民间也有“玳瑁吸喏”的说法,即玳瑁的背甲片可以吸引细小物件。到了晋朝,张华(232年-300年)在他的《博物志》中有“今人梳头,脱著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”的记述。
1600年,英国科学家威廉·吉尔伯特(William Gilbert,1540–1605)在《论磁》(De Magnete)一书中指出:摩擦琥珀、钻石、宝石等可以吸引羽毛之类细小物件并且摩擦过程中会产生火花。他还杜撰了一个拉丁语单词electricus,意指“像琥珀一样的”东西或过程。
1646年,这个拉丁语单词被另一位英国博学家托马斯·布朗爵士(Sir Thomas Browne,1605–1682)在《伪流行病》(Pseudodoxia Epidemica)一书中引用,后来变成了正式英语单词electric。
从那时候起,电在生活中的应用潜力已曙光渐见。人们开始尝试设计并制造能够产生静电的器械。不过,人类这一愿望经过了两个多世纪的时间和许多科学家的努力及接力研究才得以实现。
1785年,法国物理学家夏尔-奥古斯丁·德·库仑(Charles-Augustin de Coulomb,1736–1806)发表了论文“电力定律”(loi de l'electricite),报告了他设计的精巧扭秤实验,直接测定了两个静止点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的2±0.04次方成反比,与它们的电量乘积成正比。库仑的科学实验和精确计算当年便得到了世界的公认,被称为“库仑定律”。
它是电学的第一条精确的物理公式,让电学从定性研究进入了定量计算的时代。
库仑于1736年6月14日出生在法国Angoumois郡的Angouleme镇,父亲亨利·库仑(Henry L. Coulomb,1706–?)是皇家Languedoc领地的巡视员,母亲凯瑟琳·巴杰特(Catherine Bajet,1711–?)来自一个富裕的家庭。
库仑有四个弟妹:Charlotte, Colombe, Catherine和Marie,他们自幼随父母移居巴黎。在那里,库仑进入了College Mazarin读书,课程包括哲学、语言和文学。后来父亲遇到经济危机被迫离开巴黎,库仑随父亲移居Montpellier,母亲和弟妹则留在巴黎。
在此期间,库仑就读于College des Quatre-Nations,在那里他接受了数学、天文学、化学和植物学方面的良好教育。
1758年,库仑回到了巴黎,两年后他通过了Mezieres皇家军事工程学校全部考试,1761年毕业。库仑随即加入了军队,在工程兵团(Corps du Genie)获得中尉军衔。1764年,他被派往西印度群岛的Martinique岛去修建炮堡。
在那里,他的健康严重受损,所患疾病影响到他的余生。1772年,库仑返回法国但不久又被送往Bouchain参建军事工程。在那里,他利用工余时间做了一些工程科学研究。
1773年,库仑向法国科学院提交了一篇用数学变分法解决工程问题的论文(Statistical problems applied to architecture)。1777年,法国科学院悬赏要改良航海罗盘,以改善导航精确度。
有十多年结构工程经验的库仑自信他的力学知识可以提供改进方案,便参与了这项科学竞赛。库仑认为罗盘上的磁针架在旋转轴上存在摩擦,自然会影响导航精确度,于是提出改用细丝悬吊磁针。他在研究过程中找出了细丝扭转时的扭力与指针转动角度的比例关系,因而发明了扭力计,用它可以测量出极为微小的磁力。库仑的论文赢得了科学院的大奖。更重要的是,库仑发明的扭力计后来成为了他测量电荷力的关键工具。
1789年法国大革命开始,许多政府部门和科研机构因之而变迁或重组,让科学家库仑失去了他在法国科学院和工程兵团里的所有职务。1791年,55岁的库仑正式退休,居住在位于Blois的小庄园里。但他仍然继续自己感兴趣的科学研究。在此期间,他研究了枢轴的摩擦力、流体的粘度以及受食物和气候影响的人的能量变化规律等课题。