在物理学中，电场力是描述带电粒子在电场中受到的作用力的重要概念。理解电场力的性质和计算方法对于研究电磁现象至关重要。以下是电场力的三个核心公式，它们分别从不同角度揭示了电场力的本质。

公式一：库仑定律

库仑定律是描述两个静止点电荷之间相互作用力的基本公式。其表达式为：

\[ F = k \cdot \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]

其中：

- \( F \) 表示电荷之间的静电力大小；

- \( k \) 是库仑常数，约为 \( 8.99 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2 \)；

- \( q_1 \) 和 \( q_2 \) 分别表示两个电荷的电量；

- \( r \) 是两电荷之间的距离。

这个公式适用于真空环境下的点电荷系统，且力的方向沿两电荷连线方向，同种电荷相斥，异种电荷相吸。

公式二：电场强度与电场力的关系

电场强度（简称电场）是描述电场分布特性的物理量。电场力与电场强度的关系可以用以下公式表示：

\[ F = q \cdot E \]

其中：

- \( F \) 表示电荷在电场中的受力；

- \( q \) 是电荷的电量；

- \( E \) 是电场强度。

电场强度的定义是单位正电荷在电场中所受的力，其单位为牛顿每库仑（N/C）。通过此公式，我们可以计算电场中任意位置的电场力大小。

公式三：电势差与电场力的关系

电势差（电压）是描述电场做功能力的重要物理量。当电荷在电场中移动时，电场力所做的功可以通过电势差来衡量：

\[ W = q \cdot U \]

其中：

- \( W \) 表示电场力做的功；

- \( q \) 是电荷的电量；

- \( U \) 是电势差。

结合能量守恒原理，可以进一步推导出电场力的作用方式及其对电荷运动的影响。

这三个公式构成了电场力理论的基础框架，广泛应用于电磁学、电路分析以及现代科技领域。通过对这些公式的深入理解和灵活运用，我们能够更好地解释自然界的电磁现象，并为工程设计提供理论支持。