2つの電荷と距離から静電気力を計算
F = k · q₁ · q₂ / r²
符号も入力できます(負の電荷は「−」を付けてください)。
真空中で2つの点電荷 q₁・q₂ が距離 r だけ離れているとき、互いに及ぼし合う静電気力(クーロン力)の大きさは次のクーロンの法則で求まります。
F = k · q₁ · q₂ / r²
k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C²引力/斥力の判定:電荷の積 q₁·q₂ が正(同符号)なら斥力(反発)、負(異符号)なら引力(引き合う)です。表示する F は力の大きさ(絶対値)です。
計算例:q₁ = q₂ = 1 C、r = 1 m のとき F = 8.99×10⁹ N。q₁ = +1 µC、q₂ = −1 µC、r = 1 cm のとき
F = 8.99×10⁹ × (1×10⁻⁶ × 1×10⁻⁶) / (0.01)² = 89.9 N(異符号なので引力)。
2つの点電荷の電気量と、その間の距離を入力すると、両者の間にはたらく静電気力(クーロン力)の大きさを計算します。物理の宿題や試験対策、回路・帯電現象の見積もりに使えます。
クーロンの法則は、2つの点電荷にはたらく力 F を次の式で表します。
F = k × (q₁ × q₂) ÷ r²
k はクーロン定数で、真空中では約 8.99 × 10⁹ N·m²/C²です。力は2つの電気量の積に比例し、距離の2乗に反比例します。つまり距離が2倍になると力は1/4に弱まります。
数値例:q₁=1µC(1×10⁻⁶C)、q₂=1µC、r=0.1m のとき、F=8.99×10⁹ × (1×10⁻⁶ × 1×10⁻⁶) ÷ 0.1² = 約0.899N。同符号なので反発し合います。
Q. 力がプラスやマイナスになるのはなぜ?
A. 2つの電荷の積の符号で決まります。同符号(+と+、-と-)なら積が正で反発力、異符号(+と-)なら積が負で引力になります。力の「大きさ」だけが必要なときは絶対値で見てください。
Q. µC(マイクロクーロン)はどう入力する?
A. 1µC=0.000001C なので、10⁻⁶を掛けてクーロン単位に直して入力します。例えば5µCなら「0.000005」または「5e-6」と入れます。
Q. 万有引力の法則と似ているのはなぜ?
A. どちらも「2つの量の積に比例し、距離の2乗に反比例する」逆2乗の法則だからです。違いは、重力は引力のみですが、クーロン力は引力と反発力の両方が生じる点です。