Калькулятор закону Кулона
Сила взаємодії двох точкових зарядів.
Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.
Закон Кулона оцінює електростатичну силу між двома точковими зарядами у вакуумі. Заряди вводяться в нКл, відстань — у см. Головне число є модулем сили; окремий рядок розрізняє притягання, відштовхування та відсутність сили за нульового заряду. Поле першого заряду та потенціальна енергія розділяють властивості джерела й взаємодію пари.
Як працює
Формула і логіка
F=k|q₁q₂|/r²; E₁=k|q₁|/r²; U=kq₁q₂/r. НКл множаться на 10⁻⁹, см — на 0,01. k≈8,9875517862·10⁹ Н·м²/Кл², округлено за CODATA 2022; нуль U обрано на нескінченності.
Приклад
Заряди 1 і −1 нКл на відстані 10 см притягуються з силою 8,988·10⁻⁷ Н. Ті самі заряди на відстані 1 см взаємодіяли б у сто разів сильніше.
Поля й одиниці
- Перший заряд — нКл
- Другий заряд — нКл
- Відстань — см
Як користуватися
- — Введіть два заряди в нКл. Додатні, від’ємні й нульові заряди допустимі; різні знаки означають притягання, однакові — відштовхування.
- — Введіть додатну відстань у сантиметрах:10 означає 0,1 м. НКл та Кл відрізняються в мільярд разів; помилка одиниць обох зарядів змінює силу в 10¹⁸ разів.
- — Окремо прочитайте модуль сили, поле першого заряду та потенціальну енергію. За q₂=0 сила нульова, але поле першого заряду може залишатися.
Методика та обмеження
- Методика розрахунку
- Формула і логіка
- Джерело даних або норми
- OpenStax §5.3: електростатична сила точкових зарядів OpenStax §5.4: поле джерела не залежить від пробного заряду OpenStax §7.1: енергія пари зарядів з нулем на нескінченності NIST CODATA 2022: точні h, c, e та виміряна ε₀
- Обмеження
- Реалізовано модель точкових зарядів у вакуумі. Для однорідного лінійного діелектрика використовують εᵣ, але такого поля тут немає.
FAQ
Що означає знак зарядів?
За ненульових зарядів різні знаки означають притягання, однакові — відштовхування. Головний результат показує додатний модуль сили, а не її знак. За нульового заряду сила дорівнює нулю.
Від чого залежить поле першого заряду?
Від q₁ та відстані r; не від q₂. Рядок поля показує його модуль, а знак q₁ визначає напрямок електричного поля.
Чому потенціальна енергія від’ємна?
Нуль енергії обрано на нескінченності. Для різнойменних зарядів U=kq₁q₂/r від’ємна; для їх розділення треба виконати роботу.
Що змінюється для середовища та протяжних тіл?
Реалізовано модель точкових зарядів у вакуумі. Для однорідного лінійного діелектрика використовують εᵣ, але такого поля тут немає. На провідних кулях сусідній заряд перерозподіляє поверхневий заряд, тому сама відстань між центрами не робить точкову формулу точною.