【库仑定律k是多少】在物理学中,库仑定律是描述两个点电荷之间相互作用力的定律。它由法国物理学家查尔斯·奥古斯丁·库仑于1785年提出。根据该定律,两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,并且方向沿着两点电荷的连线。
在计算过程中,会用到一个重要的常数——静电力常量,通常用符号 k 表示。这个常数在不同的单位制中有不同的数值,最常见的单位是国际单位制(SI)中的值。
一、库仑定律的基本公式
库仑定律的数学表达式为:
$$
F = k \cdot \frac{q_1 q_2}{r^2}
$$
其中:
- $ F $ 是两个点电荷之间的力(单位:牛顿,N)
- $ q_1 $ 和 $ q_2 $ 是两个点电荷的电荷量(单位:库仑,C)
- $ r $ 是两个点电荷之间的距离(单位:米,m)
- $ k $ 是静电力常量(单位:N·m²/C²)
二、k 的数值
在国际单位制(SI)中,静电力常量 $ k $ 的精确值为:
$$
k = 8.988 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2
$$
为了方便使用,有时也会近似取为:
$$
k \approx 9.0 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2
$$
三、不同单位制下的k值
| 单位制 | 静电力常量k的值 | 单位 |
| 国际单位制(SI) | 8.988 × 10⁹ N·m²/C² | N·m²/C² |
| 高斯单位制(CGS) | 1 dyne·cm²/statC² | dyne·cm²/statC² |
> 注:在高斯单位制中,电荷单位为“静电单位”(statC),因此k的数值不同。
四、总结
库仑定律中的静电力常量 $ k $ 是一个非常重要的物理常数,用于计算带电粒子之间的相互作用力。在标准的国际单位制中,其值约为 $ 8.988 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2 $,通常简化为 $ 9.0 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2 $。了解这一常数有助于更好地理解电荷之间的相互作用规律。


