Máy tính định luật Coulomb

Lực tĩnh điện
Tiếp theo

Định luật Coulomb mô tả lực điện giữa hai điện tích điểm: các điện tích cùng dấu đẩy nhau, các điện tích trái dấu hút nhau, và lực yếu đi theo bình phương khoảng cách. Nhập hai điện tích theo coulomb (C) và khoảng cách giữa chúng theo mét (m), máy tính này sẽ trả về lực tĩnh điện theo newton (N), độ lớn của nó và cho biết tương tác là hút hay đẩy. Hãy dùng các giá trị thực tế như 1×10⁻⁶ C (một microcoulomb) cho điện tích và các khoảng cách nhỏ theo mét để mô phỏng tĩnh điện thường ngày.

Cách dùng máy tính

  1. 1

    Nhập hai điện tích

    Gõ từng điện tích theo coulomb (C); dùng dấu trừ cho điện tích âm.

  2. 2

    Nhập khoảng cách

    Nhập khoảng cách giữa tâm các điện tích theo mét (m).

  3. 3

    Đọc lực

    Lực theo newton, độ lớn của nó cùng tính chất hút hay đẩy hiện ra ngay lập tức.

Công thức

Định luật Coulomb cho lực tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đứng yên:

F = k · q₁ · q₂ / r²

Trong đó:

  • F = lực tĩnh điện, tính bằng newton (N). Kết quả dương nghĩa là các điện tích đẩy nhau; kết quả âm nghĩa là chúng hút nhau.
  • k = hằng số Coulomb, ≈ 8,99 × 10⁹ N·m²/C².
  • q₁, q₂ = hai điện tích, tính bằng coulomb (C).
  • r = khoảng cách giữa tâm các điện tích, tính bằng mét (m).

r được bình phương, tăng gấp đôi khoảng cách làm lực giảm còn một phần tư; giảm một nửa khoảng cách làm lực tăng gấp bốn.

Ví dụ minh họa

Hai điện tích q₁ = 1 × 10⁻⁶ Cq₂ = 2 × 10⁻⁶ C cách nhau r = 0,5 m:

F = 8,99 × 10⁹ × (1 × 10⁻⁶) × (2 × 10⁻⁶) / 0,5² ≈ 0,0719 N

Kết quả dương, nên lực là đẩy: cả hai điện tích đều dương. Nếu một điện tích âm, dấu sẽ đảo lại và lực trở thành hút.

Tham khảo nhanh

q₁ (C) q₂ (C) r (m) Lực (N) Tính chất
1×10⁻⁶ 2×10⁻⁶ 0,5 +0,0719 Đẩy
1×10⁻⁶ -2×10⁻⁶ 0,5 -0,0719 Hút
1×10⁻⁶ 1×10⁻⁶ 1,0 +0,00899 Đẩy
1×10⁻⁶ 1×10⁻⁶ 2,0 +0,00225 Đẩy

Lỗi thường gặp

  • Dùng coulomb, không phải microcoulomb.1 × 10⁻⁶, không phải 1, nếu ý bạn là một microcoulomb. Lẫn lộn các tiền tố làm lệch kết quả theo lũy thừa của mười.
  • Khoảng cách phải lớn hơn không. Tại r = 0 công thức phân kỳ, nên máy tính không báo lực nào với khoảng cách bằng không hoặc để trống.
  • Chỉ điện tích điểm. Định luật Coulomb giả định các điện tích nhỏ cách nhau một khoảng r; với vật thể có kích thước lớn hoặc chồng lấn thì đây là phép gần đúng.
  • Dấu cho biết hướng. Lực âm nghĩa là hút dọc theo đường nối hai điện tích; độ lớn không đổi bất kể dấu.

Câu hỏi thường gặp

Định luật Coulomb phát biểu rằng lực tĩnh điện giữa hai điện tích điểm tỉ lệ thuận với tích của các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng: F = k·q₁·q₂/r², với k ≈ 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

Các điện tích cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm) đẩy nhau, cho lực dương. Các điện tích trái dấu hút nhau, cho lực âm. Máy tính này tự động gắn nhãn kết quả là hút hoặc đẩy.

Nhập điện tích theo coulomb (C) và khoảng cách theo mét (m). Với các đơn vị SI đó, lực ra theo newton (N). Một microcoulomb là 1 × 10⁻⁶ C, vì vậy hãy gõ đầy đủ lũy thừa của mười.

Các con số bạn nhập chỉ được gửi tới máy chủ của chúng tôi để thực hiện phép tính. Chúng không được lưu lại hay chia sẻ, và ở chế độ từng bước cũng xuất hiện trong liên kết trang.

Công cụ liên quan

Công cụ này có phiên bản bằng các ngôn ngữ khác