Calculateur de force de Coulomb

Calculateur de force de Coulomb | Outil en ligne gratuit | Elysia Tools

Guide d'utilisation de l'outil

Découvrez quand utiliser cet outil, ce qu'il prend en charge et comment les utilisateurs l'appliquent.

Points clés

Catégorie: Science & Education
Types d’entrée: number, select
Type de sortie: text
Exemples associés: 4
API disponible: Oui

Aperçu

Le calculateur de force de Coulomb détermine l'intensité de l'interaction électrostatique entre deux charges ponctuelles immobiles selon la formule F = k·|q₁q₂|/r², tout en précisant si les charges s'attirent ou se repoussent.

Quand l’utiliser

Résoudre et vérifier des exercices d'électrostatique et de physique générale.
Calculer les forces d'attraction ou de répulsion entre particules chargées à l'échelle atomique ou macroscopique.
Estimer les ordres de grandeur des forces électrostatiques lors du dimensionnement de bancs d'essai ou d'expériences de physique.

Fonctionnement

1Saisissez la valeur numérique de chaque charge (q₁ et q₂) avec son signe et sélectionnez l'unité de charge (C, mC, µC, nC).
2Indiquez la distance de séparation r et choisissez son unité de mesure (m, cm, mm, µm, nm).
3L'outil convertit les grandeurs dans le Système International et applique la constante de Coulomb k ≈ 8,987552×10⁹ N·m²/C².
4Le calculateur affiche la norme de la force en newtons (N) et indique si l'interaction est attractive (signes opposés) ou répulsive (mêmes signes).

Cas d’usage

Vérification rapide des devoirs et travaux dirigés en cours d'électromagnétisme.
Calcul de l'attraction coulombienne électron-proton dans les modèles atomiques simples.
Évaluation des forces électrostatiques résiduelles dans les microsystèmes et nanomatériaux.

Exemples

1. Répulsion entre deux charges macroscopiques d'un coulomb

Enseignant en physique

Contexte

Un professeur souhaite démontrer en cours magistral pourquoi le coulomb représente une quantité de charge colossale pour des objets du quotidien.

Problème

Calculer la force électrostatique exacte exercée entre deux charges de 1 C distantes de 1 m.

Utilisation

Réglez q₁ sur 1, q₂ sur 1 avec l'unité C, puis la distance r sur 1 avec l'unité m.

q1=1, q2=1, chargeUnit=C, r=1, rUnit=m

Résultat

Le calculateur renvoie une force répulsive d'environ 8,99×10⁹ N, illustrant l'équivalent du poids d'un million de tonnes.

2. Attraction électron-proton au rayon de Bohr

Étudiante en licence de physique

Contexte

Une étudiante étudie le modèle atomique de Bohr et doit calculer la force centripète d'origine coulombienne reliant le proton et l'électron dans l'hydrogène.

Problème

Déterminer la force d'attraction pour des charges de ±1,602×10⁻¹⁹ C séparées par 5,2918×10⁻¹¹ m.

Utilisation

Saisissez q₁ = -1.602176634e-19 C, q₂ = 1.602176634e-19 C et r = 5.29177210903e-11 m.

FAQ

Quelle constante de Coulomb est utilisée pour le calcul ?

Le calcul utilise la constante électrostatique dans le vide k = 8,987552×10⁹ N·m²/C².

Comment l'outil détermine-t-il la nature de l'interaction ?

Le produit des signes des charges définit l'interaction : deux charges de même signe se repoussent, tandis que deux charges de signes opposés s'attirent.

Quelles unités de charge sont prises en charge ?

Vous pouvez entrer vos charges en coulombs (C), millicoulombs (mC), microcoulombs (µC) ou nanocoulombs (nC).

Quelles unités de distance peut-on choisir ?

L'outil accepte les mètres (m), centimètres (cm), millimètres (mm), micromètres (µm) et nanomètres (nm).

Pourquoi la norme de la force utilise-t-elle la valeur absolue ?

La norme de la force est toujours positive (|q₁q₂|) pour représenter son intensité physique en newtons, le sens étant indiqué par le statut attractif ou répulsif.

q1=-1.602176634e-19, q2=1.602176634e-19, chargeUnit=C, r=5.29177210903e-11, rUnit=m

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1. Répulsion entre deux charges macroscopiques d'un coulomb

2. Attraction électron-proton au rayon de Bohr

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