實驗原理：利用帶電油滴在電場中所受電場力与重力平衡，求出油滴所帶電荷

設油滴質量為m, 電量為q, 將油滴噴入兩塊相距為d的帶電平行极板間，設板間電壓為V, 則油滴受力平衡時將有

极板不加電時, 油滴因受重力而加速下降, 達到某一速度v后重力与空气阻力平衡:

h 是空气的粘滯系數, a是油滴的半徑. 若油滴密度為r, 質量可寫為

消去質量后可得油滴半徑為

可見, 原則上只要知道h,r,v,g, 即可求出a, 繼而求出m, 最后可得到電量q.

實驗方法:   本實驗有兩种方法可以确定基本電荷.

方法一.  測定帶電油滴在電場中受力平衡(靜止)時的電壓V, 以及油滴不帶電時達到勻速運動后的速度v, 則根据上述討論可得到油滴所帶電量為:

其中

注意此處的r已經是考慮了空气浮力影響之后油滴的密度值. 因而最后式子寫為:

方法一.   測定油滴靜止時板極電壓V和不帶電油滴勻速下落時速度v

方法二.  方法一的困難在于很難使油滴靜止于空气中, 為此可以換一种方法, 先測出油滴不帶電時勻速下落的速度v₁, 此時重力与空气阻力平衡:

再使油滴帶電并加反向電場, 使油滴在重力,電場力,空气阻力三個力平衡下勻速向上運動, 有:

可以解出電量為:

此方法只要測出向上和向下兩個勻速運動速度以及板极電壓即可.

方法二.   測定不帶電油滴勻速下落速度v₁和帶電油滴勻速上升速度v₂