库仑常数计算器

库仑常数计算器用于确定两个点电荷之间的静电力。该力使用库仑定律计算，库仑定律指出两个电荷之间力的强度与其电荷量乘积成正比，与其距离的平方成反比。

库仑定律背景

库仑定律由查尔斯-奥古斯丁·库仑于1785年提出。它是控制静电相互作用的基本原理之一。该定律广泛应用于物理学、工程学和化学等领域，用于模拟带电粒子的行为。

公式和计算

静电力 (F) 的计算公式为：

\[ F = k_e \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]

其中：

• \( F \) 是以牛顿 (N) 为单位的静电力
• \( k_e \) 是库仑常数 \( (8.9875517923 \times 10^9 \, \text{N·m²/C²}) \)
• \( q_1 \) 和 \( q_2 \) 是以库仑 (C) 为单位的电荷量
• \( r \) 是以米 (m) 为单位的电荷间距离

计算示例

如果电荷1为\( 2 \times 10^{-6} \, C \)，电荷2为\( -3 \times 10^{-6} \, C \)，距离为0.5米，则静电力为：

\[ F = (8.9875517923 \times 10^9) \cdot \frac{(2 \times 10^{-6}) \cdot (-3 \times 10^{-6})}{(0.5)^2} \approx -0.2157 \, \text{N} \]

常问问题

1. 负力表示什么？

   • 负值表示电荷之间存在吸引力，正值表示排斥力。

2. 为什么库仑常数如此之大？

   • 库仑常数很大，因为它反映了静电力的强度，在原子尺度上，静电力比万有引力强得多。

此计算器对需要快速准确计算带电粒子之间静电力的物理学学生、研究人员和工程师非常有用。