什麼是電偶極矩?
電偶極是由兩個大小相等、電性相反的電荷,相隔一小段距離所構成。電偶極矩 p 用來衡量這種電荷分離的強度與方向。它是一個向量,方向由負電荷指向正電荷,而其大小就等於電荷量與分隔距離的乘積。
如何使用本計算機
輸入電荷量 q(單位為庫侖 C)以及分隔距離 d(單位為公尺 m),計算機便會回傳以庫侖·公尺(C·m)表示的偶極矩,並同時換算成分子尺度更常用的單位——德拜(D)。
公式說明
核心公式為
p = q × d
其中 q 是以庫侖為單位的電荷量,d 是以公尺為單位的分隔距離,相乘後得到單位為庫侖·公尺的 p。若要以德拜表示,將結果除以換算係數 3.33564095 × 10^{-30} C·m/德拜即可,因為 1 D \equiv 10^{-18} esu·cm。
實例演算
假設有一個 1 C 的電荷,相隔 1 m,則
p = 1 × 1 = 1\ C·m
換算成德拜:1 ÷ 3.33564095 × 10^{-30} ≈ 2.998 × 10^{29} D。若以較貼近真實的分子偶極為例,一個電子電荷(1.6 × 10^{-19} C)跨越 0.1 nm(1 × 10^{-10} m)的距離,得 p = 1.6 × 10^{-29}\ C·m ≈ 4.8 D。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
電偶極矩使用什麼單位?
國際單位制(SI)單位為庫侖·公尺(C·m),但化學界通常採用德拜(D),其中 \(1\,\text{D} \approx 3.336 \times 10^{-30}\) C·m。
為什麼偶極矩是向量?
因為它同時具有大小與方向,方向由負電荷指向正電荷,這也決定了偶極子與電場之間如何交互作用。
可以輸入科學記號嗎?
可以——針對極小的電荷與距離,像是 1.6e-19 這樣的數值都能被接受。