使い方
- 1つ目の電荷を単位と符号を付けて入力します（例：2 µC）。2つ目の電荷も入力します（例：-3 µC）。
- 電荷の間の距離を、中心から中心までで入力します（例：50 cm）。
- 静電気力を読み、引き合うか反発するかを確認します。
- 距離ごとの力の表と、計算の過程を示す手順を読みます。
クーロンの法則
クーロンの法則は、2つの点電荷の間の静電気力を与えます。力は2つの電荷の積に比例し、電荷の間の距離の2乗に反比例します（OpenStax University Physics Volume 2、5.3節、英語）。
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（真空の誘電率）
q1, q2 = 電荷、C
r = 中心の間の距離、m
F = 力、N- 符号が異なる電荷は引き合い、同じ符号の電荷は反発します。式は力の大きさを与え、符号が向きを示します。
- 距離を2倍にすると、力は4分の1になります。
- 接頭語は10の累乗です。1 µCは10⁻⁶ C、1 nCは10⁻⁹ C、1 mCは10⁻³ Cです。
法則が当てはまる場合
この法則は、点電荷と、電荷が一様に分布した球について、中心から距離を測るときに正確に成り立ちます。対象は真空中で静止している電荷です。空気中では結果はほとんど同じで、計算ツールの注記にもそのことが示されています。
このツールが含まないもの
- 3つ以上の電荷による力。それぞれの組の力をベクトルとして、向きとともに足し合わせます。
- 運動している電荷。運動する電荷は磁気力も生じさせます。
- 水やガラスのように、誘電率が異なる物質の中にある電荷。
実例：+2 µCと−3 µC、50 cm離れている場合
力の大きさは F = k × 2 × 10⁻⁶ × 3 × 10⁻⁶ ÷ 0.5² = 8.988 × 10⁹ × 6 × 10⁻¹² ÷ 0.25 = 0.2157 N で、215.7 mNです。符号が異なるので、電荷は引き合います。1 mでは力はその4分の1の53.93 mNになります。
| 距離 | 力 |
|---|---|
| 0.25 m | 862.8 mN |
| 0.5 m | 215.7 mN |
| 1 m | 53.93 mN |
| 2 m | 13.48 mN |
よくある質問
電荷の単位はどれを入力すればよいですか？
接頭語を付けたクーロンです。µCは100万分の1クーロン、nCは10億分の1クーロン、mCは1000分の1クーロンです。数字だけの場合はクーロンとして読まれるため、2は2 Cを意味します。
結果にマイナス記号が付かないのはなぜですか？
式が与えるのは力の大きさで、それが負になることはありません。結果は、力が引力か斥力かを示します。その向きこそが重要です。
日常の物体の間の力がとても小さいのはなぜですか？
定数kは非常に大きい値ですが、日常の物体が持つ電荷はクーロンの小さな分数にすぎません。1クーロンは非常に大きな電荷なので、小さな電荷の間の力は小さくなります。
空気中の電荷にもこの計算ツールを使えますか？
はい。空気の誘電率は真空のものとほとんど同じなので、結果はほぼ同じです。計算ツールは真空の値を使います。
入力したデータはサーバーに送られますか？
いいえ。計算はお使いのブラウザ内で行われ、入力した内容が当サイトに送られたり、保存されたりすることはありません。
出典
- OpenStax University Physics Volume 2, 5.3節（英語）: Coulomb's Law (F = k|q1 q2|/r²)
- NIST（英語）: vacuum electric permittivity ε0, CODATA 2022 (8.854 187 8188 × 10⁻¹² F/m)
- OpenStax University Physics Volume 2, Appendix C（英語）: Fundamental Constants (Coulomb constant k_e)
数値と文章の最終確認日：2026年11月10日火曜日。