Физика / Электричество

Закон Кулона

Закон Кулона: формула F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} помогает найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Опубликовано: 3 июня 2026 г.Обновлено: 3 июня 2026 г.

Школьная программа ЕГЭ Формулы по физике за 11 класс Электричество Электростатика Калькулятор Есть историческая справка

Формула

F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2}

схема Закон Кулона

Сначала выбирают физическую модель и единицы СИ, затем подставляют значения в формулу.

Обозначения

$F$: модуль кулоновской силы, Н
$q_1, q_2$: электрические заряды тел, Кл
$r$: расстояние между точечными зарядами, м
$k$: электростатическая постоянная, Н·м^2/Кл^2
$\varepsilon_0$: электрическая постоянная, Ф/м

Когда применять

Практический сценарий страницы — найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов. Область: электричества и магнетизма. Модель задают до подстановки: Заряды можно считать точечными или расстояние между телами намного больше их размеров. Затем сверяют обозначения: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл); r — расстояние между точечными зарядами (м). Чужая строка, группа, лист или единица — повод остановить расчет.

Условия применения

Заряды можно считать точечными или расстояние между телами намного больше их размеров.
Значения для расчета согласованы по смыслу: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл).
Единицы, период наблюдения, лист таблицы или расчетная схема выбраны до подстановки.

Ограничения

Формула относится к области электричества и магнетизма и не заменяет выбор модели.
Если данные взяты из разных источников или периодов, результат нельзя сравнивать напрямую.
Округление промежуточных строк допустимо только после проверки единиц и масштаба.

Подробное объяснение

Смысл страницы «Закон Кулона» — найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов. Формула F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} нужна не сама по себе, а как короткая модель из области электричества и магнетизма. Перед вычислением проверяют условие: Заряды можно считать точечными или расстояние между телами намного больше их размеров. Обозначения читают до арифметики: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл); r — расстояние между точечными зарядами (м); k — электростатическая постоянная (Н·м^2/Кл^2). Похожую величину с другой базой не берут автоматически. Такой шаг особенно важен в материалах, где рядом стоят близкие формулы. Рабочая ситуация: для двух точечных зарядов задают q1, q2 и расстояние r, а затем проверяют силу взаимодействия. Достаточно одной подстановки и проверки. Размерность должна сходиться: в электричестве лишний метр, тесла или кулон сразу меняет физический смысл результата; для этой записи отдельно сверяют F — модуль кулоновской силы (Н). После получения результата его сверяют с ограничениями. Знак, единица и порядок величины должны соответствовать исходной модели. Если проверка не проходит, исправляют не финальную строку, а выбор данных.

Как пользоваться формулой

Сформулируйте, что именно нужно найти, и выберите запись F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2}.
Выпишите исходные величины: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл); r — расстояние между точечными зарядами (м).
Проверьте единицы, период, диапазон таблицы или геометрическую схему.
Подставьте значения без раннего округления.
Сверьте знак, масштаб и поведение результата при изменении главного параметра.

Историческая справка

История записи «Закон Кулона» связана с практикой электричества и магнетизма. Такие формулы закреплялись потому, что помогали найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов. В учебниках и справочниках постепенно стабилизировались обозначения: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл). Современная форма F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} ценна тем, что дает короткий путь от условия к проверяемому результату. Для этой страницы историческая справка полезна еще и как защита от неверной аналогии: Заряды можно считать точечными или расстояние между телами намного больше их размеров. В разных источниках могут меняться буквы, порядок записи и единицы, но расчетная потребность остается прежней: сначала выбрать модель, затем проверить данные и только потом считать. Исторический блок здесь нужен не для украшения, а для понимания модели и ее границ.

Историческая линия формулы

У записи «Закон Кулона» нет одного бытового автора. Контекст — развитие электричества и магнетизма. Также важны учебные курсы и рабочие методики. Формула F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} здесь дана как современная расчетная запись. Имена из источников уточняют историю метода, но не заменяют условия применения.

Пример

Пример: для двух точечных зарядов задают q1, q2 и расстояние r, а затем проверяют силу взаимодействия. Цель для «Закон Кулона» — найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов. Сначала делают мини-таблицу параметров и отмечают источник каждого числа. Рабочие величины: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл); r — расстояние между точечными зарядами (м). Дальше данные подставляют в F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} без смены модели по ходу решения. Размерность должна сходиться: в электричестве лишний метр, тесла или кулон сразу меняет физический смысл результата; для этой записи отдельно сверяют F — модуль кулоновской силы (Н). В конце меняют один ключевой параметр мысленно. Направление изменения должно совпасть со смыслом задачи.

Частая ошибка

Формула F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2} не спасает, если исходная модель выбрана неверно. Сверьте обозначения: F — модуль кулоновской силы (Н); q_1, q_2 — электрические заряды тел (Кл); r — расстояние между точечными зарядами (м). Типичные ошибки — перепутать поле и потенциал, ток и заряд, абсолютную и относительную проницаемость, а также взять расстояние не от того элемента схемы. Если ответ выглядит правдоподобно, проверьте его источник. Порядок простой: символ, значение, единица, источник, подстановка, округление.

Практика

Задачи с решением

Проверить исходные данные

Условие. Для «Закон Кулона» заданы величины из условия. Нужно найти силу взаимодействия точечных электрических зарядов.

Решение. Составляем таблицу символов, значений, единиц и источников. Убираем данные, которые относятся к другой модели.

Ответ. К расчету оставлены только согласованные исходные величины.

Выполнить подстановку

Условие. Данные согласованы, требуется применить F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{|q_1q_2|}{r^2}.

Решение. Подставляем значения, сохраняем промежуточную точность и отдельно проверяем единицу результата.

Ответ. Ответ принимается только после проверки знака, масштаба и смысла.

Дополнительные источники

OpenStax University Physics Volume 2, chapters Electric Charges and Fields, Electric Current, Magnetic Fields, Electromagnetic Induction
ФИПИ: кодификатор ЕГЭ по физике 2026, раздел «Электродинамика»

Связанные формулы

Физика

Закон Гаусса (теорема Гаусса) для электрического поля

$\oint_S \vec E\cdot d\vec S=\frac{Q_{\text{внутр}}}{\varepsilon_0}$

Закон Гаусса (теорема Гаусса) для электрического поля: формула \oint_S \vec E\cdot d\vec S=\frac{Q_{\text{внутр}}}{\varepsilon_0} помогает связать электрическую или магнитную величину с измеряемыми параметрами. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Физика

Электрическая постоянная

$\varepsilon_0=\frac{1}{\mu_0 c^2}\approx 8{,}854\cdot10^{-12}\,\text{Ф/м}$

Электрическая постоянная: формула \varepsilon_0=\frac{1}{\mu_0 c^2}\approx 8{,}854\cdot10^{-12}\,\text{Ф/м} помогает связать электрическую или магнитную величину с измеряемыми параметрами. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Физика

Элементарный электрический заряд

$e=1{,}602176634\cdot10^{-19}\,\text{Кл}$

Элементарный электрический заряд: формула e=1{,}602176634\cdot10^{-19}\,\text{Кл} помогает связать электрическую или магнитную величину с измеряемыми параметрами. В тексте есть условия, пример, ошибки и проверка результата.

Физика

Сила Лоренца в магнитном поле

$F=|q|vB\sin\alpha$

Сила Лоренца показывает модуль магнитной силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Она зависит от модуля заряда, скорости частицы, магнитной индукции и угла между скоростью и полем.