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Para el establecimiento de la ley de interacción entre cargas en reposo, Coulomb utilizó una balanza de torsión. Esta consta de una varilla de vidrio suspendida en una fina cuerda de elástico . En un extremo de la varilla, está sujeta una esferita metálica a, y en el otro, un contrapeso c. Otra esferita metálica b está sujeta rígidamente en la tapa de la balanza.
Si a las esferitas se le comunican cargas de igual signo, empiezan a repelerse una a otra. Para mantenerlas a una distancia fija hay que torcer la cuerda elástica a cierto ángulo. Por el ángulo de torsión de la cuerda de elástico se determina la fuerza de interacción de las esferitas.
La balanza de torsión dio la posibilidad de estudiar la dependencia de la fuerza de interacción de las esferas cargadas con respecto a las cargas y la distancia entre ellas. En aquel tiempo, ya sabían medir la distancia y el tiempo. La única dificultad era ofrecida por la carga, ya que ni siquiera existía la unidad de medida. Coulomb halló el procedimiento sencillo para hacer 2, 4, etc. veces menor la carga de una de las esferitas, poniéndola en contacto con otra igual descargada. En estas condiciones, la carga se distribuye en partes iguales entre las esferitas y se consigue la disminución en una proporción conocida de la carga a investigar. El nuevo valor de la fuerza, correspondiente a la nueva carga, se determina experimentalmente.