پیش تر دیدیم بار الکتریکی با هر مقداری ظاهر نمی شود؛ بلکه همواره مضرب درستی از بار بنیادی e است q = ±ne. آزمایش کلاسیک فیزیک دان آمریکایی رابرت میلیکا ن به توضیح این امر می پردازد. این آزمایش اکنون به نام آزمایش قطره روغن میلیکان معروف است.
میلیکان بین دو ورقهٔ فلزی موازی و افقی میدان الکتریکی قائم یکنواخت E را توسط یک منبع ولتاژ بالا ایجاد کرد (که می توانست آن را قطع و وصل کند). او در مرکز ورقهٔ بالایی چندین روزنهٔ کوچک ایجاد کرده بود که از طریق آنها قطره های روغن حاصل از یک روغن پاش به ناحیهٔ بین دو ورقه می پاشید. بیشتر این قطره ها در اثر مالش با دهانهٔ خروجی روغن پاش، باردار می شدند. میلیکان با تغییر دادن میدان الکتریکی بین صفحات به حرکت قطره های روغن در این فضا توجه کرد و با تحلیل این حرکت و با در نظر گرفتن مقاومت هوا، نیروی الکتریکی وارد بر هر قطره را محاسبه کرد و از آنجا بار الکتریکی هر قطره را تعیین کرد.
میلیکان با تکرار آزمایش قطره روغن به دفعات زیاد و با قطره روغن های متفاوت دریافت که بار قطره ها برابر بار بنیادی e یا مضرب درستی از این مقدار است. شکل بالا اسباب واقعی آزمایش اولیهٔ میلیکان و طرحی از آن اسباب را نشان می دهد.
اکنون وضعیتی را در نظر بگیرید که قطرهٔ روغن در فضای بین دو صفحه معلق است. اگر جرم این قطرهٔ روغن 8.2×10-19kg و میدان الکتریکی دارای بزرگی 1×105N/C و رو به پایین باشد، تعداد الکترون هایی که قطره جذب کرده یا از دست داده است، چقدر است؟
پاسخ: چون قطرهٔ روغن در میدان الکتریکی معلق است و وزن همواره رو به پایین اثر می کند، بنابراین، نیروی الکتریکی باید مطابق شکل رو به بالا بر قطرهٔ روغن اثر کند. چون جهت نیروی الکتریکی رو به بالا و جهت میدان الکتریکی رو به پایین است، نتیجه می گیریم که بار قطرهٔ روغن باید منفی باشد؛ یعنی باید قطرهٔ روغن الکترون به دست آورده باشد. حال به دنبال تعداد الکترون هایی هستیم که این قطره به دست آورده است. از شرط تعادل نیروها داریم:
q |E = mg| ⇒ نیروی الکتریکی=وزن
