# 库仑力计算器

库仑定律 F = k·|q₁q₂|/r²，k = 8.987552×10⁹ N·m²/C²：电荷带符号，大小由 |q₁q₂| 决定，符号积决定吸引还是排斥。锚点示例：两个 1 C 电荷相距 1 m 以 8.99×10⁹ N 互斥——教科书展示库仑有多巨大的经典案例；氢原子中电子–质子在玻尔半径的吸引恰好是 8.24×10⁻⁸ N。

> 标准页面: https://elysiatools.com/zh/tools/coulomb-force-calculator

- **分类:** Science & Education

- **关键词:** 库仑定律, 静电力, 点电荷, 吸引排斥, 库仑常数, 电磁学

## 概述

库仑力计算器基于库仑定律（F = k·|q₁q₂|/r²）快速计算两个点电荷之间的静电力大小与相互作用类型。工具支持微库仑、纳库仑等多种电荷单位以及毫米、纳米等距离单位的自动换算，并根据电荷正负号直接判定吸引或排斥状态。

## 输入项

- **电荷 q₁** (number): e.g. 1
- **电荷 q₂** (number): e.g. 1
- **电荷单位** (select)
- **间距 r** (number): e.g. 1
- **距离单位** (select)

## 适用场景

- 解答高中或大学物理电磁学中的点电荷静电力定量计算习题。
- 分析微观粒子（如电子与原子核）在微纳米尺度下的库仑相互作用力。
- 在静电实验设计中快速转换不同数量级单位（如 µC、nC、cm、nm）并评估作用力。

## 工作原理

- 输入两个点电荷的电荷量 q₁ 和 q₂，并选择对应的电荷单位（C、mC、µC、nC）。
- 输入两个点电荷之间的中心间距 r，并指定距离单位（m、cm、mm、µm、nm）。
- 系统应用库仑常数 k = 8.987552×10⁹ N·m²/C² 计算静电力绝对值，并通过电荷符号乘积输出吸引力或排斥力结论。

## 使用案例

- 物理教学演示：向学生展示 1 库仑宏观电荷与微观电荷量级的巨大力学差异。
- 微机电与半导体分析：评估微小带电颗粒在微米及纳米间距下的静电吸附力。
- 原子物理建模：计算氢原子基态轨道上电子绕质子旋转所需的向心静电引力。

## 常见问题

### 计算器使用的静电力常数（库仑常数）是多少？

采用标准真空库仑常数 k = 8.987552×10⁹ N·m²/C²。

### 工具如何判定两个电荷是吸引还是排斥？

若两电荷符号相同（同为正或同为负）则判定为排斥力；若符号相反（一正一负）则判定为吸引力。

### 支持哪些电荷与距离单位换算？

电荷支持库仑（C）、毫库仑（mC）、微库仑（µC）、纳库仑（nC）；距离支持米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（µm）、纳米（nm）。

### 输入负电荷会影响力的数值大小吗？

不会，力的大小由电荷绝对值乘积决定，负号仅用于判断力的相互作用方向。

### 本工具是否适用于连续分布的带电体？

仅适用于真空中的点电荷模型，或间距远大于自身尺寸且可等效为点电荷的球对称带电体。

## 相关工具

- [安培力计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/ampere-force-calculator): 载流导线在磁场中的安培力 F = B·I·L·sinθ：B、I、L 单位可选，输出力的大小、90° 参照力与方向（垂直于导线与磁场，右手定则）。锚点：1 T、1 A、1 m、成直角时恰为 1 N；倾到 30° 因 sin 30° = ½ 而减半，平行时为零；而地磁场 50 µT 对同样导线只施 50 µN。
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- [马吕斯定律计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/polarization-malus-law): 马吕斯定律 I = I₀·cos²θ：偏振片只透过电场在其轴上的投影，光强按 cos²θ 衰减。工具输出透射光强与百分比，三个标志角度写进结果注记——0° 全透、45° 减半、90° 消光（正交偏振片）。
- [拉乌尔定律计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/raoult-law-calculator): 理想溶液的拉乌尔定律 p_i = x_i·p_i*：单组分模式给出分压及相对纯液体的降低量；双组分模式输入 x_A、p_A*、p_B*，给出两个分压、总蒸气压 p = x_A·p_A* + x_B·p_B* 以及气相摩尔分数 y_A = p_A/p——分馏富集易挥发组分的原理。锚点：等摩尔苯（95.1 torr）+ 甲苯（28.4 torr）在 x_A = 0.5 时 p = 61.75 torr、y_A = 0.77；水在 x = 0.85、p* = 23.76 torr 时 p = 20.196 torr。
- [相对论动量计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/relativistic-momentum): 相对论动量 p = γmv（γ = 1/√(1−v²/c²)）：因子 γ 取代经典力学的 mv，并随 v → c 发散——这正是任何有质量粒子都无法被加速到光速的原因。输出 kg·m/s 与粒子物理惯用的 p·c（eV 系单位），并与经典 mv 对比（比值恰为 γ）。电子/质子/自定义质量，速度按 β 或 m/s 输入。
- [静止质量能量计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/rest-mass-energy): 静止能量 E₀ = mc²：电子 0.510999 MeV 与质子 938.272088 MeV 是粒子物理质量表的两个锚点（中子 939.565421 MeV，支持自定义 kg 质量）。同时给出质量（kg 与原子质量单位）与能量（焦耳 + eV 系单位）——对撞机论文里就是这样引用质量的：一个 MeV 就是一个质量单位。

## 示例

- [Android Java 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-java): Android Java 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Android Kotlin 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Web Python 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-python): Web Python 图像处理示例，使用 PIL/Pillow 包括读取、保存、缩放和格式转换
- [Web Rust 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-rust): Web Rust 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换