库仑定律

简介

库仑定律是电学中最基本的定律之一，描述了电场中电荷粒子之间相互作用的力，它是一种量化它们的分离距离及电荷量的规律。它是由法国物理学家库仑在 1785 年提出的，被列入了高中物理必修内容。

公式

库仑定律的公式如下：

$$ F = \frac{kq_1q_2}{r^2} $$

其中：

• F：电荷之间的作用力（单位：牛顿）
• k：库仑常量，近似取值为 $9\times10^9 N\cdot m^2/C^2$
• $q_1$，$q_2$：电荷量（单位：库仑）
• r：电荷之间的距离（单位：米）

公式说明：

• 两个同种电荷之间会产生相互的排斥力，两个异种电荷之间会产生相互的吸引力。
• 正电荷与正电荷之间的作用力方向相反；负电荷与负电荷之间的作用力方向相反。

应用

库仑定律在科学技术的各个领域都有应用，例如：

• 电荷的静电场分析
• 电子学中的电路分析
• 化学反应中的电解反应
• 生物学中的神经元兴奋传递等

编程实现

以下是使用 Python 编写计算两个点电荷之间作用力的代码片段：

k = 9e9  # 库仑常量
q1 = 1.6e-19  # 电荷 1 的电荷量
q2 = -3.2e-19  # 电荷 2 的电荷量
r = 0.1  # 两电荷之间的距离
F = k * q1 * q2 / r ** 2  # 库仑定律公式计算
print("两点电荷间作用力为：", F, "N")

代码说明：

• 在代码中，我们使用了库仑常量、电荷量和距离等参数，然后按照库仑定律公式进行计算，最终得到两个电荷间作用力的大小。
• 这个代码片段可以用于计算两个点电荷之间的作用力。如果需要计算多个电荷之间的作用力，可以使用类似的方法进行扩展。