Coulomb-Gesetz-Rechner
Ladungen von 2 µC und -3 µC im Abstand von 0,05 m ziehen sich mit rund einundzwanzigeinhalb Newton an. Geben Sie beide Ladungen in Coulomb und den Abstand in Metern ein und erhalten Sie die Kraft mit Vorzeichen, samt Anziehung oder Abstoßung. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Q1
- 0,000002
- Q2
- -0,000003
- Entfernung
- 0,05
- Kraft
- -21,5701243015
- Kraftbetrag
- 21,5701243015
- Wechselwirkung
- attractive
- K
- 8.987.551.792,3
Das Coulomb-Gesetz ist die Grundregel der Elektrostatik: zwei ruhende Punktladungen ziehen sich an oder stoßen sich ab mit einer Kraft, die dem Produkt der Ladungen proportional und dem Quadrat des Abstands umgekehrt proportional ist. Studierende, Laberteams und Simulationspipelines nutzen diese Beziehung ständig beim Prüfen von Hausaufgaben, Dimensionieren isolierter Spalte oder Abgleichen von Finite-Elemente-Ausgaben gegen eine einfache analytische Basislinie. Diese Fähigkeit wertet F gleich k mal q1 mal q2 über r zum Quadrat mit einer festen Coulomb-Konstante aus, liefert die vorzeichenbehaftete Kraft in Newton zusammen mit Betrag und Wechselwirkungstyp und lehnt Nullabstand ab, damit der singuläre Fall von eins über r zum Quadrat nie als endliche Antwort erscheint.
Was das Coulomb-Gesetz liefert und wie man q1, q2 und Abstand wählt
Modellieren Sie das Problem als zwei Punktladungen q1 und q2 in Coulomb, getrennt durch einen Abstand r in Metern im Vakuum. Die klassische Coulomb-Formel besagt, dass die Kraft entlang der Verbindungslinie F gleich k mal q1 mal q2 geteilt durch r zum Quadrat ist, wobei k etwa neun mal zehn hoch neun Newton Meter zum Quadrat pro Coulomb zum Quadrat beträgt. Wenn das Produkt q1 mal q2 positiv ist, stoßen sich gleichnamige Ladungen ab und dieser Rechner meldet eine positive vorzeichenbehaftete Kraft mit interaction repulsive.
Wenn das Produkt negativ ist, ziehen sich entgegengesetzte Ladungen an und die vorzeichenbehaftete Kraft ist negativ mit interaction attractive. Ist eine Ladung null, ist die Kraft null und interaction none. Magnitudengrenzen halten pathologische Eingaben von Isolate-Arithmetik-Überläufen fern und decken weiterhin Mikro-Coulomb-Schulaufgaben und viele Ingenieurs-Spaltprüfungen ab.
Anwendungsfälle
Labortagebücher und Curriculum-Werkzeuge
Lektionsbauer und Labor-Apps erzeugen deterministische Coulomb-Kraftprüfungen für Demos, selbst bewertete Übungen und SI-Arbeitsblätter ohne einen vollen Elektrostatik-Löser einzubetten.
Simulations-Plausibilitätsprüfungen
Pipelines, die kontinuierliche Ladungsverteilungen vernetzen, rufen diesen Endpunkt als analytische Basislinie für Zwei-Punkt-Sonderfälle auf, bevor sie numerischen Kraftfeldern vertrauen.
Häufige Fragen
Was passiert, wenn der Abstand null ist?
Nullabstand macht das Coulomb-Gesetz singulär (Division durch r zum Quadrat); die Engine lehnt diesen Fall ab und berechnet den Aufruf nicht.
Welche Einheiten und Konstante verwendet der Rechner?
SI-Einheiten: Ladungen in Coulomb, Abstand in Metern, Kraft in Newton. Die Coulomb-Konstante k ist auf 8.9875517923e9 N·m²/C² fixiert für deterministische Ergebnisse.
Was passiert bei einem Abstand von null?
Die Berechnung wird abgelehnt. Zwei Punktladungen am selben Ort würden die Kraft ins Unendliche treiben; statt einen unendlichen Wert zu erfinden, verlangt der Rechner einen Abstand ungleich null.
Woran erkenne ich, ob sich die Ladungen anziehen oder abstoßen?
Am Vorzeichen der Kraft. Gleichnamige Ladungen ergeben eine positive Kraft und gelten als abstoßend, ungleichnamige eine negative und gelten als anziehend. Ist eine Ladung null, ist auch die Kraft null.
Was passiert mit der Kraft, wenn ich den Abstand verdopple?
Sie sinkt auf ein Viertel. Die Kraft nimmt mit dem Quadrat des Abstands ab: Bei doppeltem Abstand ist sie viermal schwächer, bei dreifachem Abstand neunmal schwächer.
Berücksichtigt die Rechnung das Material zwischen den Ladungen?
Nein. Sie geht von zwei ruhenden Punktladungen im Vakuum mit einer festen Konstante von rund 9 × 10⁹ aus. Das ergibt eine einfache Referenz, um eine Aufgabe oder ein Simulationsergebnis zu prüfen.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/coulombs-law \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"q1":0.000002,"q2":-0.000003,"distance":0.05}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/coulombs-law", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"q1": 0.000002,
"q2": -0.000003,
"distance": 0.05
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/coulombs-law",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"q1": 0.000002,
"q2": -0.000003,
"distance": 0.05
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/coulombs-law", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"q1":0.000002,"q2":-0.000003,"distance":0.05}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"q1":0.000002,"q2":-0.000003,"distance":0.05}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/coulombs-law", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"q1": 0.000002,
"q2": -0.000003,
"distance": 0.05
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.coulombs_law",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Der Algorithmus ist reine Arithmetik—kein Netz, kein Zufallsseed, keine Wanduhr—weshalb identische Eingaben stets identisches JSON erzeugen.
Was das Coulomb-Gesetz liefert und wie man q1, q2 und Abstand wählt
Senden Sie die Pflichtfelder q1, q2 und distance als JSON-Zahlen oder numerische Zeichenketten; Aliase charge1, Q1, charge2, Q2, r, separation und d werden akzeptiert, damit Hausaufgabenformulare und Labortagebücher ohne Umbenennen der Spalten abbilden. Der Abstand muss ungleich null sein: zwei Punktladungen am selben Ort lassen den Kehrquadrat-Term divergieren, daher wirft die Engine invalid_input statt Unendlichkeit zu erfinden. Identische Eingaben erzeugen stets identisches JSON, weil der Pfad reines Gleitkomma mit fester Konstante und stabilem Runden ist—kein Modell, kein Dateisystem und keine externe Physikbibliothek.
Ablesen von Kraft, Betrag, Wechselwirkung, Einheiten und Fehlerfällen
Bei Erfolg spiegelt die Antwort q1, q2 und distance nach stabilem Runden wider, meldet dann force als den vorzeichenbehafteten Newton-Wert aus F gleich k q1 q2 über r zum Quadrat, force_magnitude als Absolutwert zur Anzeige, wenn Sie nur die Stärke von Druck oder Zug brauchen, und interaction als repulsive, attractive oder none. Das Feld k ist die exakte im Rechnen verwendete Coulomb-Konstante, damit Berichte und Bewertungsraster sie ohne Mehrdeutigkeit zitieren können. Formula ist stets F equals k star q1 star q2 over r caret two, und method ist stets coulombs_law, damit Downstream-Code ohne Forminspektion verzweigen kann. Units dokumentiert Kraft in Newton, Ladung in Coulomb und Abstand in Metern, damit UI-Tabellen und SDK-Demos SI-konsistent bleiben. Nutzen Sie die vorzeichenbehaftete Kraft, wenn Freikörperdiagramme die Richtung entlang der Verbindungslinie brauchen; nutzen Sie force_magnitude beim reinen Stärkenvergleich; nutzen Sie interaction, wenn ein lesbares Etikett genügt. Fehlende q1, q2 oder distance, nicht-endliche Zahlen, außer-Bereich-Magnituden und Nullabstand scheitern mit invalid_input und werden nach Ablehnung durch die Engine nicht berechnet.
API-Nutzung, Preise, Unterrichtsabläufe und praktische Grenzen
Rufen Sie den kostenlosen Coulomb-Gesetz-Rechner im Browser für Hausaufgabenprüfungen, Vorlesungsdemos und schnelle Kontrolle von Handrechnungen auf, ohne CAS oder Finite-Elemente-Paket zu installieren. Koppeln Sie diesen Endpunkt mit Spannungs- und Feldwerkzeugen, wenn der nächste Schritt die Kraft auf eine Prüfladung mit dem elektrischen Feld verknüpft, oder mit Schaltungsrechnern, wenn Sie nur eine Größenordnungs-Abstoßungsprüfung vor dem Verlegen von Leitern brauchten. Ladungs- und Abstandsmagnituden wachsen im Produkt über r zum Quadrat, halten Sie daher Mikro-Coulomb- und Zentimeter-Klassenbeispiele innerhalb der veröffentlichten Grenzen und bevorzugen Sie SI-Einheiten durchgängig. Senden Sie einen JSON-Körper mit den numerischen Pflichtfeldern q1, q2 und distance (oder ihren Aliasen). Nutzen Sie die Prepaid-API, wenn eine Tutoring-Plattform, ein Elektronik-Curriculum-Generator, ein Elektrostatik-Labortagebuch oder eine Simulationspipeline einen stabilen Vertrag unter KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Element braucht; Validierungsfehler verbrauchen nach Ablehnung durch die Engine nie Guthaben. SDK-Autoren können force, force_magnitude und interaction direkt in Tabellen abbilden, die Studierende aus Coulomb-Lehrbuchaufgaben kennen, inklusive klarer Fehler, wenn jemand versehentlich Nullabstand sendet.
Integrationsbeispiele
Hausaufgaben- und Prüfungskontrolle
Studierende geben zwei Ladungen und einen Abstand ein, vergleichen vorzeichenbehaftete Kraft und Betrag mit der Handrechnung und erhalten klares invalid_input, wenn der Abstand versehentlich null ist.
Technische Fragen
Wie berechne ich die elektrostatische Kraft mit diesem Rechner?
Senden Sie JSON mit q1, q2 (Coulomb) und distance (Meter). Die Antwort enthält vorzeichenbehaftete force, force_magnitude, interaction (repulsive/attractive/none) und die verwendete Coulomb-Konstante k.
Ist die Kraft positiv oder negativ?
Die vorzeichenbehaftete Kraft folgt F = k q1 q2 / r^2: gleichnamige Ladungen ergeben einen positiven (abstoßenden) Wert; entgegengesetzte Vorzeichen einen negativen (anziehenden). force_magnitude ist stets nichtnegativ.
Ist der Coulomb-Gesetz-Rechner kostenlos?
Das Browser-Werkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen Prepaid-KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Element; Validierungsfehler werden nicht berechnet.