Почему сила обратно пропорциональна квадрату расстояния, а не первой степени?

Так следует из опыта и из решения уравнений для поля точечного заряда в трёхмерном пространстве (теорема Гаусса): поток поля через сферу не зависит от радиуса, а площадь сферы растёт как r², поэтому |E| ∝ 1/r² и сила между двумя точечными зарядами — тоже 1/r².

Что если заряды не точечные?

Для распределённых зарядов силу находят интегрированием или разбиением на малые элементы. Закон в виде F = kq₁q₂/r² остаётся точным только для сферически симметричных распределений, когда снаружи поле такое же, как у точечного заряда в центре.

Почему в симуляторе не видно «настоящих» ньютонов без калибровки?

Масштаб подобран для наглядности на экране; физический смысл — показать зависимость F(r) и знак силы. Для численных задач подставляйте q и r в СИ и k = 8,99×10⁹ Н·м²/Кл².

Закон Кулона

Симулятор иллюстрирует закон Кулона для двух точечных зарядов в вакууме: сила взаимодействия F = k|q₁q₂|/r² направлена вдоль линии, соединяющей заряды; при разных знаках она притягивает, при одинаковых — отталкивает. Постоянная k в модели согласована с привычным видом формулы; величины зарядов задаются в микрокулонах, расстояние — в метрах. Это идеализированная статическая картина: не учитываются поляризация среды, конечный размер тел и релятивистские поправки.

Для кого: Школьники и студенты начальных курсов при изучении электростатики; удобно сочетать со страницами электрического поля и потенциала.

Ключевые понятия

Закон Кулона
Точечный заряд
Электростатическая сила
Суперпозиция
Постоянная Кулона

Как это работает

Величина электростатической силы между двумя точечными зарядами в вакууме равна F = k|q₁q₂|/r², где k ≈ 8.99×10⁹ Н·м²/Кл². Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются.

Основные формулы

F = k |q₁ q₂| / r²

Часто задаваемые вопросы

Почему сила обратно пропорциональна квадрату расстояния, а не первой степени?: Так следует из опыта и из решения уравнений для поля точечного заряда в трёхмерном пространстве (теорема Гаусса): поток поля через сферу не зависит от радиуса, а площадь сферы растёт как r², поэтому |E| ∝ 1/r² и сила между двумя точечными зарядами — тоже 1/r².
Что если заряды не точечные?: Для распределённых зарядов силу находят интегрированием или разбиением на малые элементы. Закон в виде F = kq₁q₂/r² остаётся точным только для сферически симметричных распределений, когда снаружи поле такое же, как у точечного заряда в центре.
Почему в симуляторе не видно «настоящих» ньютонов без калибровки?: Масштаб подобран для наглядности на экране; физический смысл — показать зависимость F(r) и знак силы. Для численных задач подставляйте q и r в СИ и k = 8,99×10⁹ Н·м²/Кл².

Другие симуляторы в этой категории — или все 56.

Вся категория →

НовоеШкольные