力的可视化
力: 0 N
力的类型: -
距离: 0 m
力与距离关系图
力-距离曲线
当前点
库伦定律参数
电荷1 (q₁)
电荷2 (q₂)
距离 (r)
可视化选项
电荷组合预设
库伦定律公式
F = k·q₁·q₂/r²
库伦常数：
k = 8.99×10⁹ N·m²/C²
同种电荷 (q₁·q₂ > 0)：
排斥力 (F > 0)
异种电荷 (q₁·q₂ < 0)：
吸引力 (F < 0)
操作说明
- 使用滑块调整电荷量大小
- 改变电荷间的距离，观察力的变化
- 观察力矢量，显示吸引或排斥方向
- 使用对数坐标更好地观察平方反比关系
- 尝试不同的电荷组合，探索吸引与排斥
什么是库伦定律？
库伦定律描述了两个带电粒子之间的静电力。力的大小与电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。这个基本定律支配着所有的静电相互作用，对于理解原子结构、化学键和电现象至关重要。
平方反比定律
力与距离遵循平方反比关系：F ∝ 1/r²。这意味着距离加倍，力减小到原来的四分之一；距离增加到三倍，力减小到原来的九分之一。这种平方反比律是自然界的基本规律，同样出现在引力和光强中。对数坐标选项有助于可视化这种幂律关系。
吸引与排斥
当两个电荷符号相同（都为正或都为负）时，乘积q₁·q₂为正，产生排斥力使电荷相互远离。当电荷符号相反时，乘积为负，产生吸引力使电荷相互靠近。可视化中用力矢量指向彼此远离（排斥）或相互靠近（吸引）来表示。
应用和实际例子
库伦定律有许多实际应用：理解原子结构和电子排布、解释离子键和共价键、设计静电除尘器净化空气、分析质谱仪中的粒子轨迹、计算电容器和电子元件中的力、研究等离子体物理和核聚变反应堆、解释日常现象如静电和闪电。这一定律是整个电磁学的基础，支撑着现代技术的大部分内容。
与引力的比较
库伦定律在数学上与牛顿万有引力定律（F = G·m₁·m₂/r²）相似，都遵循平方反比关系。然而，静电力比引力强得多（对于基本粒子，强度比约为10³⁶倍）。与总是吸引的引力不同，电力可以根据电荷符号是吸引或排斥。