쿨롱의 법칙 공식 – 연습
F = kq₁q₂/r² — 점전하 사이의 정전기력
두 점전하 사이에 작용하는 힘의 크기는 F = k|q₁q₂|/r²입니다. 같은 부호의 전하는 서로 밀어내고, 다른 부호의 전하는 서로 끌어당깁니다.
가이드 — 이 공식 사용법
- 1. 전하량은 쿨롱(C), 거리 r은 미터(m) 단위를 사용하세요.
- 2. F = k|q₁q₂|/r²; 분모에 있는 r을 반드시 제곱하세요.
- 3. 별도의 조건이 없는 한 쿨롱 상수는 k ≈ 9×10⁹ N·m²/C²을 사용하세요.
- 4. 거리 r을 절반으로 줄이면 전기력 F는 4배가 됩니다.
유도 과정
진공 또는 공기 중의 점전하에 대한 쿨롱의 역제곱 법칙:
- 힘의 크기:
F = \frac{k|q_1 q_2|}{r^{2}} - 전하 사이의 거리 r 구하기:
r = \sqrt{\frac{k|q_1 q_2|}{F}}
계산 전에 μC → C (10⁻⁶을 곱함) 및 cm → m 단위로 변환하세요.
예제
예제: 0.1 m 떨어진 두 개의 동일한 1 μC 전하
F = 9×10⁹×(10⁻⁶)²/0.01 = 0.9 N.
예제: 거리 r 구하기
F = kq²/r²로부터 → r = √(kq²/F).