Qu'est-ce que la loi de Coulomb ?
La loi de Coulomb décrit la force électrostatique qui s'exerce entre deux charges électriques ponctuelles immobiles. Cette force est proportionnelle au produit des deux charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Un résultat positif traduit une force répulsive (charges de même signe), tandis qu'un résultat négatif correspond à une force attractive (charges de signes opposés).
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez les deux charges \(q_1\) et \(q_2\) en coulombs (C) ainsi que la distance de séparation \(r\) en mètres (m). Les charges peuvent être exprimées en notation scientifique, par exemple 1e-6 pour un microcoulomb. Le calculateur affiche l'intensité de la force en newtons, sa valeur signée, et précise si l'interaction est attractive ou répulsive.
La formule expliquée
L'équation s'écrit $$F = k \cdot \frac{\text{Charge } q_1 \cdot \text{Charge } q_2}{\text{Distance } r^{2}}$$ où \(k\) désigne la constante de Coulomb, soit environ \(8{,}988 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\). Cette constante découle de la relation \(k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\), où \(\varepsilon_0\) représente la permittivité du vide. Comme la force décroît avec le carré de la distance, doubler la séparation réduit la force au quart de sa valeur initiale.
Exemple concret
Deux charges de \(q_1 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) et \(q_2 = 1 \times 10^{-6}\ \text{C}\) sont placées à \(0{,}1\ \text{m}\) l'une de l'autre. On obtient alors $$F = 8{,}988 \times 10^{9} \times \frac{(1 \times 10^{-6})(1 \times 10^{-6})}{(0{,}1)^2} = 8{,}988 \times 10^{9} \times \frac{1 \times 10^{-12}}{0{,}01} = 0{,}8988\ \text{N}$$ Les deux charges étant positives, la force est répulsive.
Questions fréquentes
Quelles unités dois-je utiliser ? Utilisez les unités du Système international (SI) : les coulombs pour les charges et les mètres pour la distance, ce qui donne une force en newtons.
Que signifie un résultat négatif ? Une force signée négative indique que les charges s'attirent (l'une positive, l'autre négative). L'intensité affichée, quant à elle, est toujours positive.
Cela fonctionne-t-il pour des charges dans un milieu ? Ce calculateur suppose un vide (ou l'air, qui en est très proche). Dans un autre milieu, divisez le résultat par la permittivité relative du matériau.
