在力學中，一對力偶是一個力系統，具有合力（也稱為凈力矩或總和）力矩但沒有合力。

一個更好的術語是力偶或純力矩。 它的作用是傳遞角動量但不傳遞線性動量。 在剛體動力學中，力偶是自由矢量，這意味著它們對身體的影響與作用點無關。

一對夫婦的合成時刻是時刻的一個特例。 一對具有獨立于參考點的特性。

定義

力偶是一對力，大小相等，方向相反，并且位移垂直距離或力矩。

最簡單的一對是由兩個大小相等、方向相反的力組成，它們的作用線并不重合。 這被稱為簡單的一對。 這些力具有旋轉效應或力矩，稱為繞垂直（垂直于）力平面的軸的扭矩。 力偶扭矩的 SI 單位是牛頓米。

如果兩個力是 F 和 ?F，則扭矩的大小由以下公式給出： τ = F d {\displaystyle \tau =Fd} 其中

• τ {\displaystyle \tau } 是情侶的時刻
• F是力的大小
• d是兩個平行力之間的垂直距離（力矩）

力矩的大小等于 F ? d，力矩的方向由單位向量 e ^ {\displaystyle {\hat {e}}} 給出，它垂直于包含兩個力的平面和 正面是一對逆時針方向的夫婦。 當 d 被視為力作用點之間的向量時，扭矩是 d 和 F 的叉積，即 τ = | d×F | . {\displaystyle \mathbf {\tau } =|\mathbf {d} \times \mathbf {F} |.}

力的力矩僅相對于某個點 P 定義（稱為關于 P 的力矩），通常，當 P 改變時，力矩也會改變。 然而，力偶的力矩（扭矩）與參考點 P 無關：任何一點都會給出相同的力矩。 換句話說，與任何更一般的時刻不同，一對是一個自由向量。 （這個事實被稱為 Varignon 的第二矩定理。）

這個論斷的證明如下：假設有一組力向量 F1、F2 等形成一對，分別有位置向量（關于某個原點 P）、r1、r2 等。

現在我們選擇一個新的參考點 P'，它與 P 的向量 r 不同。

這證明力矩與參考點無關，證明一對是自由向量。

在距質心距離為 d 處施加到剛體的力 F 與直接施加到質心的相同力具有相同的效果，并且力偶 C? = Fd。 力偶產生與力偶平面成直角的剛體角加速度。 質心處的力使身體在力的方向上加速，而方向沒有改變。 一般定理是：

作用在剛體任意點 O′ 上的單個力可以用作用在任意給定點 O 上的相等且平行的力 F 和平行于 F 的力偶來代替，力矩為 M = Fd，d 是 O 的間距 和 O'。 相反，力偶和力偶平面中的力可以由位于適當位置的單個力代替。任何力偶都可以在同一平面上由具有相同方向和力矩的另一個力代替，具有任何所需的力或任何所需的力臂 .

耦合在機械工程和物理科學中非常重要。 幾個例子是：

• 一個人的手在螺絲刀上施加的力
• 螺絲刀尖端施加在螺釘頭上的力
• 作用在旋轉螺旋槳上的阻力
• 均勻電場中電偶極子上的力。