Kalkulator prawa Coulomba

Ten kalkulator siły elektrycznej pozwoli ci obliczyć siłę odpychającą lub przyciągającą pomiędzy dwiema nieruchomymi naładowanymi cząstkami. Czytaj dalej, aby lepiej zrozumieć prawo Coulomba, warunki jego obowiązywania oraz fizyczną interpretację uzyskanego wyniku.

Prawo Coulomba, zwane inaczej prawem odwrotnych kwadratów Coulomba, opisuje siłę oddziaływania elektrostatycznego działającą między dwoma ładunkami. Siła ta działa wzdłuż najkrótszej linii łączącej ładunki. Ma ona charakter odpychania, jeśli oba ładunki mają ten sam znak, lub przyciągania, jeśli są one przeciwnego znaku.

Prawo Coulomba zostało sformułowane w następujący sposób:

gdzie:

• $F$ to siła oddziaływania elektrostatycznego między ładunkami (w niutonach),
• $q_1$ jest ładunkiem pierwszego ładunku (w kulombach),
• $q_2$ jest ładunkiem drugiego ładunku (w kulombach),
• $r$ to najkrótsza odległość między ładunkami (w metrach),
• $\mathrm{k_e}$ to stała Coulomba równa $8,\!98755 \cdot 10^9 \ \mathrm{\frac{N\cdot m^2}{C^2}}$. Ta wartość jest już wbudowana w nasz kalkulator — nie musisz jej pamiętać :)

Wystarczy wprowadzić dowolne trzy wartości do naszego kalkulatora siły elektrycznej, aby otrzymać czwartą wartość jako wynik.

Aby obliczyć potencjał elektryczny w danym punkcie pola spowodowany obecnością pojedynczego ładunku lub układu ładunków, sprawdź nasz kalkulator potencjału elektrycznego 🇺🇸. Mamy również kalkulator pola elektrycznego 🇺🇸 dla ładunków punktowych.

W układzie SI jednostką ładunku elektrycznego jest kulomb (symbol: C). Definiuje się go jako ładunek, który jest transportowany przez stały prąd o natężeniu 1 ampera w czasie 1 sekundy. Stąd $\mathrm{1 \ C = 1 \ A \cdot 1 \ s}$ wyrażony w jednostkach układu SI.

Jeśli nie pamiętasz, czym jest amper, przejdź do naszego kalkulatora prawa Ohma.

Aby kalkulator siły elektrostatycznej obliczał prawidłowe wartości, muszą być spełnione trzy główne warunki:

1. Ładunki muszą być nieruchome — nie mogą się poruszać względem siebie.
2. Zakładamy, że ładunki są punktowe. To założenie dotyczy również wszelkich ładunków, które są sferyczne i symetryczne. Na przykład naładowana metalowa kula spełnia ten warunek, ale naładowane metalowe pudełko już nie.
3. Ładunki nie mogą na siebie nachodzić — muszą być odrębne i zachowywać między sobą pewną minimalną odległość.

Siła elektrostatyczna obliczona za pomocą naszego kalkulatora prawa Coulomba może być dodatnia lub ujemna. Siła dodatnia oznacza odpychające oddziaływanie między ładunkami. Siła ujemna oznacza, że oddziaływanie jest przyciągające.

Czy zauważyłeś, że domyślną jednostką ładunku w naszym kalkulatorze prawa Coulomba jest nanokulomb (nC)? Dzieje się tak, ponieważ typowy rząd wielkości ładunku elektrycznego wynosi $\mathrm{10^{-6} \ C}$ lub nawet $\mathrm{10^{-9} \ C}$.