クーロン計算機の核心は、計算プロセスを簡素化することです。 静電気 2つの荷電粒子間に働く力。この計算は、物理学や電気工学における学術研究と実際の応用の両方において基礎となります。電荷の値とそれらの距離を入力すると、計算機はそれらの間に働く力を即座に決定し、静電相互作用の原理を分かりやすく示します。
クーロンの計算式
クーロンの法則の公式は次のように簡潔に要約されます。
F = k * (q1 * q2) / r^2
ここで、
- F は 2 つの電荷間の静電力を表します (ニュートン単位で測定)。
- k はクーロン定数で、8.988 x 10^9 Nm^2/C^2 にほぼ等しくなります (定数の値は電荷が入っている媒体によって異なる可能性があることに注意することが重要です)。
- q1 と q2 は、XNUMX つの粒子の電荷の大きさ (クーロン単位で測定) を示します。
- r は 2 つの電荷の中心間の距離 (メートル単位で測定) です。
この公式を理解することは、さまざまな電気および物理関連のシナリオで作用する力を正確に計算するために極めて重要です。
一般的な使用に役立つ表
クーロン計算機の実用性を高めるために、一般的な用語と頻繁に発生するシナリオをまとめた表を以下に示します。この表は、ユーザーが手動で計算することなく、一般的な計算をすばやく参照できるように設計されています。
| チャージ 1 (q1) | チャージ 2 (q2) | 距離(r) | 静電力(F) |
|---|---|---|---|
| 1 C | 1 C | 1 m | 8.988×10^9N |
| 1μC | 1μC | 1 m | 8.988 N |
| 1nC | 1nC | 1 m | 0.008988 N |
| 1 C | -1 C | 1 m | -8.988 x 10^9 N |
注: C = クーロン、μC = マイクロクーロン、nC = ナノクーロン
この表は、電荷の大きさとその距離が静電力にどのような影響を与えるかを理解するための簡単な参考資料を提供します。
クーロン計算機の例
真空中に 1 メートル離れて置かれた 1 つの粒子、0.5 つは XNUMX μC の電荷を持ち、もう XNUMX つは -XNUMX μC の電荷を持っていると考えます。それらの間の力を見つけるには:
- 電荷をクーロンに変換します (1 μC = 1 x 10^-6 C であるため)。
- k = 8.988 x 10^9 Nm^2/C^2、q1 = 1 x 10^-6 C、q2 = -1 x 10^-6 C、r = 0.5 mを代入して式を適用します。
- 計算して力 F を求めます。
この実際的な例は、電荷間の力を決定する際のクーロンの法則の適用を示しています。
最も一般的な FAQ
クーロン定数 (k) は、静電気を定量化するためにクーロンの法則で使用される値です。 2つの電荷間の力。媒質によって異なる場合がありますが、これは 8.988 x 10^9 Nm^2/C^2 にほぼ等しくなります。
2 つの荷電粒子間の静電力は、それらの間の距離の 2 乗に反比例します。これは、距離が離れると力が急激に減少することを意味します。
絶対に。クーロンの法則は、コンデンサや絶縁体などの電気および電子部品の動作を設計および理解する上で極めて重要であり、静電気学や電磁気学などの分野で重要な役割を果たします。