حاسبة قانون كولوم

طريقة الاستخدام

1. اكتب الشحنة الأولى مع وحدتها وإشارتها، مثلاً 2 µC، والشحنة الثانية، مثلاً -3 µC.
2. اكتب المسافة بين الشحنتين، من المركز إلى المركز، مثلاً 50 cm.
3. اقرأ القوة الكهربائية وهل هي تجاذبية أم تنافرية.
4. اقرأ جدول القوة عند المسافات الأخرى، والخطوات التي تبيّن الحساب.

قانون كولوم

يعطي قانون كولوم القوة الكهربائية بين شحنتين نقطيتين. تتناسب القوة مع حاصل ضرب الشحنتين، وتتناقص مع مربع المسافة بينهما (OpenStax، University Physics Volume 2، القسم 5.3).

F = k |q1 q2| ÷ r²

k  = 1 ÷ (4π ε0) = 8.987 551 79 × 10⁹ N·m²/C²
ε0 = 8.854 187 8188 × 10⁻¹² F/m، سماحية الفراغ
q1، q2 = الشحنتان، C
r  = المسافة بين مركزيهما، m
F  = القوة، N

• الشحنتان المختلفتان في الإشارة تتجاذبان، والمتساويتان تتنافران. تعطي الصيغة مقدار القوة، والإشارة تبيّن الاتجاه.
• مضاعفة المسافة تجعل القوة ربع ما كانت عليه.
• البادئات قوى للعشرة: 1 µC تساوي 10⁻⁶ C، و1 nC تساوي 10⁻⁹ C، و1 mC تساوي 10⁻³ C.

أين ينطبق القانون

القانون دقيق للشحنات النقطية، وللكرات التي توزَّع شحنتها بانتظام، إذا قيست المسافة من مراكزها. وهو للشحنات الساكنة في الفراغ. وفي الهواء تكون النتيجة قريبة جداً، وتقول الحاسبة ذلك في ملاحظتها.

ما لا تشمله هذه الحاسبة

• القوى الناتجة عن ثلاث شحنات أو أكثر. أضف قوة كل زوج بوصفها متجهاً، مع اتجاهها.
• الشحنات المتحركة، لأنها تُنتج أيضاً قوى مغناطيسية.
• الشحنات داخل مادة لها سماحية مختلفة، مثل الماء أو الزجاج.

الأسئلة الشائعة