حاسبة قانون كولوم

الصيغة

يعطي قانون كولوم القوة الكهروستاتيكية بين شحنتين نقطيتين ساكنتين:

F = k · q₁ · q₂ / r²

حيث:

• F = القوة الكهروستاتيكية، بالنيوتن (N). النتيجة الموجبة تعني أن الشحنتين تتنافران؛ والنتيجة السالبة تعني أنهما تتجاذبان.
• k = ثابت كولوم، ≈ 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
• q₁، q₂ = الشحنتان، بالكولوم (C).
• r = المسافة بين مركزي الشحنتين، بالمتر (m).

ولأن r مرفوعة إلى المربع، فإن مضاعفة المسافة تخفض القوة إلى الربع، وتقليلها إلى النصف يضاعف القوة أربع مرات.

مثال محلول

شحنتان قيمتاهما q₁ = 1 × 10⁻⁶ C وq₂ = 2 × 10⁻⁶ C تفصل بينهما مسافة r = 0.5 m:

F = 8.99 × 10⁹ × (1 × 10⁻⁶) × (2 × 10⁻⁶) / 0.5² ≈ 0.0719 N

النتيجة موجبة، فالقوة تنافرية لأن الشحنتين موجبتان. ولو كانت إحدى الشحنتين سالبة لانقلبت الإشارة وأصبحت القوة تجاذبية.

مرجع سريع

أخطاء شائعة

• استخدم الكولوم لا الميكروكولوم. اكتب 1 × 10⁻⁶، لا 1، إذا كنت تقصد ميكروكولوم واحدًا. خلط البادئات يُزيح النتيجة بمقدار قوى من عشرة.
• يجب أن تكون المسافة أكبر من الصفر. عند r = 0 تتباعد الصيغة، لذا لا تُبلّغ الحاسبة عن أي قوة عند مسافة صفرية أو فارغة.
• الشحنات النقطية فقط. يفترض قانون كولوم شحنات صغيرة يفصل بينها r؛ أما الأجسام الممتدة أو المتداخلة فهو لها تقريب فحسب.
• الإشارة تدل على الاتجاه. القوة السالبة تعني تجاذبًا على امتداد الخط الواصل بين الشحنتين؛ والمقدار نفسه بصرف النظر عن الإشارة.