點電荷電場計算器
計算點電荷在任意距離處產生的電場強度,並直觀顯示其隨距離減弱的情況。
C
m
Equivalent to volts per meter (V/m)
- 1
Charge magnitude |q|
|0| = 0 - 2
Distance squared r²
0.1 ² = 0.01 - 3
Electric field E = k·|q| ÷ r²
8.9875×10⁹ × 0 ÷ 0.01 = 898.7500k = 8.9875×10⁹ N·m²/C² is the Coulomb constant.
此計算機如何運作?
點電荷的電場為 E = k·|q|/r²,其中 k = 8.9875×10⁹ N·m²/C²。以庫侖輸入電荷,以米輸入距離,即可獲得以 N/C(等於 V/m)表示的電場強度。由於遵循平方反比定律,距離加倍時電場降至四分之一。
公式
How this is calculated
點電荷 q 產生的電場,對正電荷向外輻射,對負電荷向內輻射。該電場在距離 r 處的大小由場的庫侖定律給出:E = k·|q| / r²,其中 k ≈ 8.9875×10⁹ N·m²/C² 是庫侖常數。以庫侖(C)輸入電荷 q,以米(m)輸入距離 r;結果 E 以每庫侖牛頓(N/C)報告,與每米伏特(V/m)完全相同。
計算中使用電荷的絕對值來求電場大小,因為符號只決定方向,而非強度。由於電場依賴於 1/r²,它遵循平方反比定律:距離加倍使電場降至四分之一,距離減半使電場乘以四倍。曲線在 0.2r 到 2r 的距離範圍內採樣 E,讓您可以看到在所選點周圍的快速衰減。
此模型假設在真空或空氣中有一個孤立的點電荷(或球對稱電荷),附近沒有會扭曲電場的導體或介質。距離必須大於零,因為電場在 r = 0 時形式上發散。放置在電場中的試驗電荷所受的力為 F = q_test·E,因此電場等於 +1 C 試驗電荷所受的力。
常見問題
電荷 q 以庫侖(C)輸入,距離 r 以米(m)輸入。結果電場強度 E 以每庫侖牛頓(N/C)給出,完全等同於每米伏特(V/m)。
對於電場的大小,不重要——公式使用 |q|。符號只設定方向:正電荷產生向外指向的電場,負電荷產生向內指向的電場。
電場遵循平方反比定律,E ∝ 1/r²。每次距離加倍,電場降至其先前值的四分之一,這就是為什麼曲線在靠近電荷處急劇下降的原因。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 點電荷電場計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-field-point-charge-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "點電荷電場計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-field-point-charge-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "點電荷電場計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-field-point-charge-calculator
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