Калькулятор закону Ома (U = I × R)
Обчисліть напругу, силу струму або електричний опір за законом Ома (U=I×R). Калькулятор також розраховує електричну потужність. Швидко, безкоштовно, без реєстрації.
Актуально на 2026Методологія →
Калькулятор електростатичної сили
Калькулятор електростатичної сили дозволяє миттєво обчислити силу взаємодії між двома електричними зарядами за законом Кулона. Введіть значення обох зарядів (у кулонах), відстань між ними (у метрах) і за потреби відносну діелектричну проникність середовища — калькулятор визначить силу в ньютонах. Закон Кулона є основою електростатики і описує одну з чотирьох фундаментальних сил природи — електромагнітну взаємодію. Він діє у вакуумі та в матеріальних середовищах, де сила зменшується через діелектричну проникність матеріалу. Калькулятор стане у пригоді учням, студентам фізики, інженерам-електронщикам і всім, хто хоче швидко перевірити результат без ручних обчислень.
Na tej stronie
Як ми обчислюємо електростатичну силу
Закон Кулона: F = k × |q₁ × q₂| / (εr × r²), де k = 8,9876×10⁹ Н·м²/Кл² — стала Кулона, q₁ і q₂ — заряди в кулонах, r — відстань у метрах, εr — відносна діелектрична проникність середовища (1 для вакуumu/повітря). Результат подається в ньютонах (Н).
Приклад: два заряди по 1 мкКл на відстані 10 см у повітрі
Заряд q1 = 1 мкКл = 1×10⁻⁶ Кл, заряд q2 = 1 мкКл = 1×10⁻⁶ Кл, відстань r = 0,1 м, проникність εr = 1 (повітря). Сила: F = 8,9876×10⁹ × (1×10⁻⁶)² / 0,1² = 0,8988 Н ≈ 0,9 Н. Це сила відштовхування, оскільки обидва заряди однакового знаку.
Питання та відповіді
Що таке закон Кулона?
Закон Кулона стверджує, що електростатична сила між двома точковими зарядами прямо пропорційна добутку їхніх модулів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними: F = k × |q₁ × q₂| / r². Його сформулював Шарль-Огюстен де Кулон у 1785 році.
Що таке стала Кулона і яке її значення?
Стала Кулона k = 1/(4πε₀) ≈ 8,9876 × 10⁹ Н·м²/Кл², де ε₀ = 8,854 × 10⁻¹² Ф/м — електрична стала (проникність вакуumu). Ця константа визначає інтенсивність електромагнітної сили у вакуumі.
Яка різниця між силою притягання та відштовхування?
Якщо заряди різного знаку (один додатний, інший від'ємний), сила є притяганням — заряди тягнуться один до одного. Якщо обидва заряди однакового знаку, сила є відштовхуванням. Закон Кулона визначає модуль сили; напрямок залежить від знаків зарядів.
Як відстань впливає на електростатичну силу?
Електростатична сила підпорядковується закону обернених квадратів: подвоєння відстані зменшує силу вчетверо (2² = 4). Потроєння відстані зменшує її в дев'ять разів. Через таке швидке спадання макроскопічні об'єкти рідко відчувають помітні електростатичні сили, якщо заряди не дуже великі.
Що таке відносна діелектрична проникність і як вона впливає на силу?
Відносна діелектрична проникність εr (діелектрична стала) показує, наскільки матеріал послаблює електростатичну силу порівняно з вакуumом. Для вакуumu та повітря εr ≈ 1, для води εr ≈ 80. Вище εr означає кращий захист: сила зменшується в εr разів.
В яких одиницях вимірюється електричний заряд у калькуляторі?
Калькулятор використовує кулони (Кл) як одиницю SI для електричного заряду. На практиці типові заряди набагато менші: 1 мікрокулон (мкКл) = 10⁻⁶ Кл, 1 нанокулон (нКл) = 10⁻⁹ Кл. Елементарний заряд протона або електрона ≈ 1,602 × 10⁻¹⁹ Кл.
Чи діє закон Кулона всередині провідника?
Всередині провідника в стані електростатичної рівноваги електричне поле дорівнює нулю, а вільні заряди перерозподіляються на поверхні. Закон Кулона залишається справедливим для окремих зарядів, але макроскопічне поле всередині компенсується. Закон найбезпосередніше застосовується до точкових зарядів у вільному просторі або в діелектриках.
Як електростатична сила порівнюється із гравітацією?
На атомному масштабі електростатична сила незрівнянно сильніша за гравітацію. Відношення електростатичної до гравітаційної сили між двома протонами становить приблизно 10³⁶. Проте макроскопічні тіла, як правило, електрично нейтральні, тому гравітація домінує у повсякденному житті, попри те що фундаментально вона набагато слабша.
Чи можна застосовувати закон Кулона до системи з кількох зарядів?
Так. Для системи кількох зарядів діє принцип суперпозиції: повна сила, що діє на будь-який заряд, є векторною сумою сил від кожного іншого заряду окремо. Калькулятор обчислює силу рівно між двома зарядами; для складніших систем кожну пару потрібно розрахувати і скласти вектори.
Коли закон Кулона перестає діяти?
Закон Кулона є класичним наближенням, справедливим для нерухомих точкових зарядів у нерелятивістському режимі та на відстанях, значно більших за ядра атомів. На дуже малих відстанях (субнанометровий масштаб) домінують квантовомеханічні ефекти. Для рухомих зарядів слід використовувати рівняння Максвелла або релятивістську електродинаміку.
Калькулятор призначений для навчальних та інженерних цілей. Результати засновані на класичному законі Кулона, який застосовується до нерухомих точкових зарядів. Для рухомих зарядів або дуже малих відстаней (атомний масштаб) потрібні квантові моделі.