電荷が反発し、反対の電荷が引き付けられるように、しかしこの引き付けの力はどれくらい大きいのでしょうか？ 2つの質量間の重力を計算する式があるのと同じように、2つの電荷間の電気力を決定する式もあります。
電荷のSI単位はクーロン（C）であり、基本的な電荷キャリアは陽子であり、電荷を持っています+ e、および電子、電荷-e、ここで電気素量e = 1.602× 10-19 C。 このため、オブジェクトの電荷は、次の倍数として表されることがあります。e.
クーロンの法則
フランスの物理学者シャルル・ド・クーロンにちなんで名付けられたクーロンの法則は、2点電荷間の電気力を与えますq1そしてq2分離距離r離れて：
F = k \ frac {q_1q_2} {r ^ 2}
定数がkクーロン定数です。k = 8.99 × 109 Nm2/ C2.
電気力のSI単位は、すべての力の場合と同様に、ニュートン（N）です。 力ベクトルの方向は、反対の電荷の場合は他の電荷に向かって（魅力的）、電荷が同じ場合は他の電荷から離れます（反発）。
クーロンの法則は、2つの質量間の重力と同様に、逆二乗の法則. これは、2つの電荷間の距離の逆二乗として減少することを意味します。 言い換えれば、2倍離れた電荷は4分の1の力を経験します。 しかし、この電荷は距離とともに減少しますが、ゼロになることはなく、無限の範囲があります。
他の複数の電荷による特定の電荷にかかる力を見つけるには、クーロンの法則を使用して、 他の各電荷による電荷を個別に計算し、力のベクトル和を加算して最終値を取得します 結果。
クーロンの法則が重要なのはなぜですか？
静電気：クーロンの法則は、カーペットを横切って歩いた後にドアノブに触れたときにショックを受ける理由です。
カーペットに足をこすりつけると、電子が摩擦によって移動し、正味の電荷が残ります。 あなたの余分な料金はすべて互いに反発します。 導体であるドアノブに手を伸ばすと、その過剰な電荷が飛躍し、ショックを引き起こします！
電気力は重力よりもはるかに強力です。電気力と重力には多くの類似点がありますが、電気力の相対強度は10です。36 重力の倍！
私たちが立ち往生している地球は非常に大きく、ほとんどのアイテムは電気的に中性であるため、重力は私たちには大きいように見えます。つまり、陽子と電子の数は同じです。
原子の内部：クーロンの法則は、原子核間の相互作用にも関連しています。 2つの正に帯電した原子核は、クーロン力により、十分に接近していない限り、互いに反発します。 強い核力（陽子を引き付けるが、非常に短い距離でしか作用しない）が勝つ でる。
これが、原子核が融合するために高エネルギーが必要な理由です。最初の反発力を克服する必要があります。 静電力は、そもそも電子が原子核に引き付けられる理由でもあり、ほとんどのアイテムが電気的に中性である理由でもあります。
分極：帯電した物体を中性の物体に近づけると、中性の物体の原子の周りの電子雲が再分配されます。 この現象は分極.
帯電した物体が負に帯電している場合、電子雲は 原子の正電荷は、原子の負電荷よりもわずかに近くなります。 原子。 （正に帯電した物体を近づけると、逆になります。）
クーロンの法則は、負に帯電した物体と中性の物体の正の電荷との間の引力は次のようになることを示しています。 負に帯電した物体と中性の物体の間の相対距離により、それらの間の反発力よりもわずかに強い 料金。
その結果、1つのオブジェクトが技術的に中立であっても、魅力はあります。 これが、帯電したバルーンが中立の壁にくっつく理由です。
研究する例
例1：+2の料金eと-2の料金e0.5cmの距離で隔てられています。 それらの間のクーロン力の大きさはどれくらいですか？
クーロンの法則を使用し、cmをmに変換すると、次のようになります。
F = k \ frac {q_1q_2} {r ^ 2} =（8.99 \ times 10 ^ 9）\ frac {（2 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19}）（-2 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19 }）} {0.005 ^ 2} = -3.69 \ times 10 ^ {-23} \ text {N}
負の符号は、これが引力であることを示します。
例2：3つの電荷が正三角形の頂点にあります。 左下の頂点は-4です。e充電。 右下の頂点は+2ですe電荷、そして一番上の頂点は+3ですe充電。 三角形の辺が0.8mmの場合、+ 3にかかる正味の力はどのくらいですかe充電？
解決するには、各電荷による力の大きさと方向を個別に決定し、ベクトル加算を使用して最終結果を見つける必要があります。
-4の間の力eおよび+3e充電：
この力の大きさは次の式で与えられます。
F = k \ frac {q_1q_2} {r ^ 2} =（8.99 \ times 10 ^ 9）\ frac {（-4 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19}）（3 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19 }）} {0.0008 ^ 2} = -4.33 \ times 10 ^ {-21} \ text {N}
これらの電荷は反対の符号を持っているので、これは引力であり、三角形の左側に沿って-4に向かって指します。e充電。
+2の間の力eおよび+3e充電：
この力の大きさは次の式で与えられます。
F = k \ frac {q_1q_2} {r ^ 2} =（8.99 \ times 10 ^ 9）\ frac {（2 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19}）（3 \ times 1.602 \ times10 ^ {-19} ）} {0.0008 ^ 2} = 2.16 \ times 10 ^ {-21} \ text {N}
これらの電荷は同じ符号を持っているので、これは反発力であり、+ 2から直接離れています。e充電。
標準の座標系を想定し、各力ベクトルをコンポーネントに分割すると、次のようになります。
追加するバツそしてyコンポーネントは以下を提供します：
次に、ピタゴラスの定理を使用して、力の大きさを見つけます。
F_ {net} = \ sqrt {（-3.245 \ times 10 ^ {-21}）^ 2 +（-1.88 \ times 10 ^ {-21}）^ 2} = 3.75 \ times 10 ^ {-21} \ text {N}
そして三角法はあなたに方向性を与えます：
\ theta = \ tan ^ {-1} \ frac {F_ {nety}} {F_ {netx}} = \ tan ^ {-1} \ frac {（-1.88 \ times 10 ^ {-21}）} {（ -3.245 \ times 10 ^ {-21}）} = 30
方向はマイナスから30度下ですバツ軸（または水平から左に30度下）。