使用方法
- 在 第一个电荷 中输入带单位和正负号的电荷，例如2 µC；在 第二个电荷 中输入另一个电荷，例如-3 µC。
- 在 电荷之间的距离 中输入两个中心之间的距离，例如50 cm。
- 阅读 静电力，以及它是吸引力还是排斥力。
- 阅读 不同距离下的作用力 表格，以及显示计算过程的 计算过程。
库仑定律
库仑定律给出两个点电荷之间的静电力。作用力与两个电荷的乘积成正比，并随两者距离的平方而减小（OpenStax，University Physics Volume 2，第5.3节）。
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，真空介电常数
q1, q2 = 电荷，C
r = 两个中心之间的距离，m
F = 作用力，N- 电荷符号相异则相互吸引，符号相同则相互排斥。公式给出作用力的大小，正负号给出方向。
- 距离加倍，作用力变为原来的四分之一。
- 前缀都是10的幂：1 µC 为10⁻⁶ C，1 nC 为10⁻⁹ C，1 mC 为10⁻³ C。
适用范围
当距离按中心测量时，该定律对点电荷严格成立，对电荷均匀分布的球体也成立。它适用于真空中静止的电荷。在空气中结果几乎相同，计算器在注释中对此作了说明。
本计算器不包括的内容
- 三个或更多电荷的作用力。需要把每一对电荷的作用力作为矢量相加，并考虑其方向。
- 运动的电荷，它们还会产生磁力。
- 置于介电常数不同的材料（如水或玻璃）中的电荷。
计算示例：+2 µC 与 −3 µC，相距50 cm
作用力的大小为 F = k × 2 × 10⁻⁶ × 3 × 10⁻⁶ ÷ 0.5² = 8.988 × 10⁹ × 6 × 10⁻¹² ÷ 0.25 = 0.2157 N，即215.7 mN。两个电荷符号相异，因此相互吸引。在1 m 处，作用力为上述的四分之一，即53.93 mN。
| 距离 | 作用力 |
|---|---|
| 0.25 m | 862.8 mN |
| 0.5 m | 215.7 mN |
| 1 m | 53.93 mN |
| 2 m | 13.48 mN |
常见问题
应该为电荷输入哪种单位？
库仑，并可带前缀。µC 为百万分之一库仑，nC 为十亿分之一库仑，mC 为千分之一库仑。只写数字时按库仑计，因此2即为2 C。
为什么结果没有负号？
公式给出作用力的大小，它永远不会是负数。结果会说明作用力是吸引还是排斥，这才是方向所在。
为什么日常物体之间的作用力如此小？
常数 k 非常大，但日常物体的电荷只是库仑的极小一部分。一库仑是非常大的电荷，因此小电荷之间的作用力也很小。
这个计算器可以用于空气中的电荷吗？
可以。空气的介电常数几乎与真空相同，所以结果实际上相同。计算器使用的是真空值，无需另作修正。
我的数据会被发送到服务器吗？
不会。计算完全在您的浏览器中进行，您输入的任何内容都不会发送给我们的服务器，也不会被保存。
资料来源
- OpenStax（英文）：University Physics Volume 2, section 5.3: Coulomb's Law (F = k|q1 q2|/r²)
- NIST（英文）：vacuum electric permittivity ε0, CODATA 2022 (8.854 187 8188 × 10⁻¹² F/m)
- OpenStax（英文）：University Physics Volume 2, Appendix C: Fundamental Constants (Coulomb constant k_e)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。