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📐 Electric Field Point Charge 計算機

專業免費的 Electric Field Point Charge 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
35,950.207 N/C(伏特每公尺)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

這個工具用來計算單一點電荷在指定距離處所產生的電場強度大小。電場代表的是:若在該位置放置一個靜止的正試驗電荷,它每單位電荷所受到的力。這是一條通用的物理定律,放諸四海皆準——不需要考慮任何特定國家或地區的假設。

如何使用

輸入電源電荷 q(單位為庫侖 C)以及與電荷的距離 r(單位為公尺 m)。較小的電荷通常以微庫侖(1 µC = 0.000001 C)或奈庫侖(1 nC = 0.000000001 C)表示,請先換算後再輸入。計算器會回傳以牛頓每庫侖(N/C)為單位的電場強度,這與伏特每公尺(V/m)完全等價。

公式詳解

核心方程式為

E = k · ((≤ft|q\right|) ÷ (r^{2}))
,其中 k 為庫侖常數,約等於 8.9875 × 10^{9}\ N·m^2/C^2。電場強度與距離的平方成反比——距離 r 增為兩倍,電場便降為原來的四分之一。式中對 q 取絕對值,因此求得的是電場的大小;至於方向,正電荷的電場向外發散,負電荷的電場則指向自身。

範例演算

假設 q = 1\ µC = 1 × 10^{-6}\ C,距離 r = 0.5\ m。則

E = ((8.9875 × 10^{9} × 1 × 10^{-6}) ÷ (0.5^{2})) = ((8987.55) ÷ (0.25)) ≈ 35,950\ N/C
換言之,一個 +1 µC 的小電荷,在半公尺外會產生約 36 kN/C 的電場。

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)

電場的單位是什麼?
牛頓每庫侖(N/C),等同於伏特每公尺(V/m)。
電荷的正負號重要嗎?
正負號決定電場的方向(指向電荷或背離電荷)。本計算器以 \(\left|q\right|\) 計算,回傳的是電場大小。
為什麼在 r = 0 時電場沒有定義?
當 \(r\) 趨近於零時,除以 \(r^{2}\) 會使數值發散;理想的點電荷在自身所在位置具有無限大的電場,因此 \(r\) 必須大於零。