Calculatrice de la constante de Coulomb
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La calculatrice de la constante de Coulomb permet de déterminer la force électrostatique entre deux charges ponctuelles. Cette force est calculée en utilisant la loi de Coulomb, qui stipule que l'amplitude de la force entre deux charges est directement proportionnelle au produit des amplitudes des charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.
Contexte de la loi de Coulomb
La loi de Coulomb a été formulée par Charles-Augustin de Coulomb en 1785. C'est l'un des principes fondamentaux régissant les interactions électrostatiques. Cette loi est largement utilisée dans des domaines tels que la physique, l'ingénierie et la chimie pour modéliser le comportement des particules chargées.
Formule et calcul
La force électrostatique (F) est calculée à l'aide de :
\[ F = k_e \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
Où :
- \( F \) est la force électrostatique en Newtons (N)
- \( k_e \) est la constante de Coulomb \( (8.9875517923 \times 10^9 \, \text{N·m²/C²}) \)
- \( q_1 \) et \( q_2 \) sont les amplitudes des charges en Coulombs (C)
- \( r \) est la distance entre les charges en mètres (m)
Exemple de calcul
Si la charge 1 est \( 2 \times 10^{-6} \, C \), la charge 2 est \( -3 \times 10^{-6} \, C \), et la distance est de 0,5 mètre, la force électrostatique serait :
\[ F = (8.9875517923 \times 10^9) \cdot \frac{(2 \times 10^{-6}) \cdot (-3 \times 10^{-6})}{(0,5)^2} \approx -0,2157 \, \text{N} \]
FAQ
-
Que signifie une force négative ?
- Une valeur négative indique une force attractive entre les charges, tandis qu'une valeur positive indique une force répulsive.
-
Pourquoi la constante de Coulomb est-elle si grande ?
- La constante de Coulomb est grande car elle reflète l'intensité des forces électrostatiques, qui sont beaucoup plus fortes que les forces gravitationnelles à l'échelle atomique.
Cette calculatrice est utile pour les étudiants en physique, les chercheurs et les ingénieurs qui ont besoin de calculs rapides et précis des forces électrostatiques entre des particules chargées.