點電荷電位計算器
計算點電荷在給定距離處產生的電位,以及可選的試驗電荷在該點的位能。
C
m
C
Voltage produced by the point charge at distance r
- 1
Numerator k·q
8.9875×10⁹ × 0 = 8.9875k = 8.9875×10⁹ N·m²/C² is the Coulomb constant. - 2
Electric potential V = k·q ÷ r
8.9875 ÷ 0.1 = 89.8750
此計算機如何運作?
點電荷的電位為 V = k·q/r,其中 k = 8.9875×10⁹ N·m²/C²。以庫侖輸入電荷,以米輸入距離,即可獲得以伏特表示的 V;q 的符號被保留。加入可選的試驗電荷 q0,工具還會以焦耳返回其位能 U = q0·V。
公式
How this is calculated
計算器接受以庫侖為單位的源電荷 q 和以米為單位的距離 r。該點的電位為 V = k·q/r,其中 k = 8.9875×10⁹ N·m²/C² 是庫侖常數。q 的符號被保留:正電荷給出正(較高)電位,負電荷給出負電位,均相對於無窮遠處為零電位來測量。
如果您還提供了以庫侖為單位的試驗電荷 q0,計算器會報告該電荷在該點的靜電位能 U = q0·V 焦耳。這是將 q0 從無窮遠帶到距離 r 所需的功。作為參考,它還顯示電場大小 E = k·q/r²,它與電位的關係為 V = E·r(對於單個點電荷)。
假設條件:在真空(或空氣,k 基本不變)中有一個孤立的點電荷,距離以米計,電荷以庫侖計,參考電位設定為無窮遠處為零。距離 r 必須非零,因為電位在 r 趨近電荷時發散;當 r = 0 或任何必需輸入缺失或為非數值時,計算器不返回結果。
常見問題
電位 V(以伏特為單位)是源電荷每單位電荷所創造的能量,無論是否有物體在那裡都存在。位能 U = q0·V(以焦耳為單位)是特定試驗電荷 q0 在該位置實際具有的能量。
正源電荷提升電位(V > 0),負源電荷降低電位(V < 0),相對於無窮遠處為零。符號影響 U,因此兩個同性電荷給出正(排斥)能量,異性電荷給出負(吸引)能量。
它使用庫侖常數 k = 8.9875×10⁹ N·m²/C²,等於真空中的 1/(4πε₀)。空氣對此的改變不到 0.1%,因此對於大多數日常問題,相同的值是適用的。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 點電荷電位計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-potential-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "點電荷電位計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-potential-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "點電荷電位計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/electric-potential-calculator
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