這個計算器能做什麼
這項工具能計算單一點電荷在指定距離處所產生的電場強度。電場描述的是「一個單位正試驗電荷」在該位置會受到多大的作用力,單位為牛頓/庫侖(N/C),等同於伏特/公尺(V/m)。
使用方法
輸入來源電荷 Q(單位為庫侖,例如 1 微庫侖可輸入 0.000001,負電荷則輸入負數),以及從電荷到目標位置的距離 r(單位為公尺)。計算器會回傳電場的大小(量值),以及帶正負號的數值(負值代表電場方向指向負電荷)。
公式說明
電場由公式
E = k · ((Charge Q) ÷ (Distance r^{2}))
求得,其中 k ≈ 8.988 × 10^{9}\ N·m^2/C^2,為庫侖常數。由於電場強度與距離的平方成反比,因此當 r 加倍時,電場會減弱為原本的四分之一。對於正電荷,電場呈放射狀向外;對於負電荷,則呈放射狀向內。
範例計算
假設 Q = 1 微庫侖(1 × 10^{-6}\ C),距離 r = 0.5\ m:
E = ((8.988 × 10^{9} × 1 × 10^{-6}) ÷ (0.5^{2})) = ((8987.55) ÷ (0.25)) ≈ 35,950\ N/C
因此電場量值約為 35,950 N/C,方向由正電荷向外指出。
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)
應該使用哪些單位?
電荷以庫侖為單位、距離以公尺為單位,所得的電場即為 N/C。若使用微庫侖(µC = 10⁻⁶ C)或奈庫侖(nC = 10⁻⁹ C),請先換算成庫侖再輸入。
Q 的正負號重要嗎?
很重要。正電荷會產生正值(向外)的電場;負電荷則產生負值(向內)的電場。畫面上顯示的「量值」則不考慮方向。
這是針對真空的計算嗎?
預設的庫侖常數適用於真空或空氣環境。若在介電質(dielectric)中,請將結果除以該介質的相對介電常數。