什麼是場的能量密度?
電場與磁場會在周圍的空間中儲存能量。能量密度(u)衡量的就是單位體積內所儲存的能量多寡,單位為焦耳每立方公尺(J/m³)。這是一個放諸宇宙皆準的普遍物理概念,不受任何國家或地區限制。它是我們理解光、電磁波、電容器、電感器以及場論的基礎。
公式解析
總能量密度由兩個部分相加而成:
其中 E 為電場強度(V/m),B 為磁通密度(T),\varepsilon(epsilon)為介質的電容率(F/m),\mu(mu)為磁導率(H/m)。在真空中,\varepsilon ≈ 8.854×10^{-12}\ F/m,\mu ≈ 1.2566×10^{-6}\ H/m。第一項為電場能量密度,第二項則為磁場能量密度。
如何使用本計算器
輸入電場 E、磁場 B,以及介質的電容率與磁導率(預設值為真空數值)。計算器會回傳總能量密度,並分別列出電場與磁場兩個分量,讓你一眼看出哪一項佔主導地位。
範例計算
假設在真空中 E = 1000\ V/m、B = 0.001\ T(\varepsilon = 8.854×10^{-12},\mu = 1.2566×10^{-6})。電場項為
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。
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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。
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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。
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