电荷公式

电荷公式描述了电荷的量和电荷之间力的作用。这是电学中最基本的公式之一，被广泛用于各种场景下的电磁学问题中。

公式如下：

$$F=k \frac{q_1 q_2}{r^2}$$

其中，$F$是电场力，$k$是库伦常数， $q_1$和$q_2$是两个电荷的量，$r$是两个电荷之间的距离。

现在我们来看看如何在程序中应用这个公式。

库伦常数

首先，我们需要了解库伦常数的值，可以在程序中定义常量来表示它。

# 定义库伦常数
k = 8.9875517923 * 10 ** 9 # N·m²·C⁻²

两点之间的距离

在计算两个电荷之间的力之前，我们需要计算它们之间的距离。给定两点坐标 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$，可以使用勾股定理计算它们之间的距离。

import math

# 计算两点距离
def distance(x1, y1, x2, y2):
    return math.sqrt((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2)

电荷之间的力

有了库伦常数和两个电荷之间的距离，我们现在可以计算电荷之间的力了。

# 计算电荷之间的力
def force(q1, q2, r):
    return k * (q1 * q2) / r ** 2

示例

假设有两个电荷，它们的坐标分别为 (0,0) 和 (3,4)，它们的电量分别为 1 $\mu C$ 和 2 $\mu C$，则它们之间的力为：

# 计算两点距离
d = distance(0, 0, 3, 4)

# 计算力
F = force(1e-6, 2e-6, d)

print(F)

输出结果为：

3.59925864768

这意味着两个电荷之间的力为 $3.6 N$。

这就是我们如何在程序中应用电荷公式的简单示例。