쿨롱 상수 계산기

쿨롱 상수 계산기는 두 점전하 사이의 정전기력을 결정하는 데 도움을 줍니다. 이 힘은 쿨롱의 법칙을 사용하여 계산되는데, 이 법칙은 두 전하 사이의 힘의 크기가 전하의 크기의 곱에 정비례하고 그 사이의 거리의 제곱에 반비례한다고 명시합니다.

쿨롱의 법칙 배경

쿨롱의 법칙은 1785년 샤를-오귀스탱 드 쿨롱에 의해 공식화되었습니다. 이것은 정전기적 상호 작용을 지배하는 기본 원리 중 하나입니다. 이 법칙은 물리학, 공학, 화학과 같은 분야에서 하전 입자의 거동을 모델링하는 데 광범위하게 사용됩니다.

공식 및 계산

정전기력(F)은 다음을 사용하여 계산됩니다.

\[ F = k_e \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]

여기서:

• \( F \)는 뉴턴(N) 단위의 정전기력입니다.
• \( k_e \)는 쿨롱 상수 \( (8.9875517923 \times 10^9 \, \text{N·m²/C²}) \)입니다.
• \( q_1 \)과 \( q_2 \)는 쿨롱(C) 단위의 전하의 크기입니다.
• \( r \)은 미터(m) 단위의 전하 사이의 거리입니다.

계산 예

전하 1이 \( 2 \times 10^{-6} \, C \), 전하 2가 \( -3 \times 10^{-6} \, C \)이고 거리가 0.5미터이면 정전기력은 다음과 같습니다.

\[ F = (8.9875517923 \times 10^9) \cdot \frac{(2 \times 10^{-6}) \cdot (-3 \times 10^{-6})}{(0.5)^2} \approx -0.2157 \, \text{N} \]

자주 묻는 질문(FAQ)

1. 음의 힘은 무엇을 나타낼까요?

   • 음수 값은 전하 사이의 인력을 나타내고, 양수 값은 척력을 나타냅니다.

2. 쿨롱 상수가 매우 큰 이유는 무엇일까요?

   • 쿨롱 상수는 원자 수준에서 정전기력이 중력보다 훨씬 강하다는 것을 반영하기 때문에 큽니다.

이 계산기는 하전 입자 사이의 정전기력을 빠르고 정확하게 계산해야 하는 물리학 학생, 연구원 및 엔지니어에게 유용합니다.