ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة المجال الكهربائي

ميكروكولوم واحد على بعد 10 سنتيمترات يولّد مجالًا قدره نحو 8.99 × 10⁵ نيوتن لكل كولوم، ومضاعفة المسافة تخفضه إلى الربع. أدخل الشحنة بالكولوم والمسافة بالمتر لتحصل على شدة مجال شحنة نقطية. مجاني في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

الشحنة: 0.000001
المسافة: 0.1

تحصل على

K: 8,987,551,792.3 N/C
المجال الكهربائي: 898,755.17923
المجال الكهربائي N لكل C: 898,755.17923
التعبير: E = (8987551792.3) × |0.000001| / (0.1)² = 898755.17923 N/C

مقدار المجال الكهربائي حول شحنة نقطية معزولة من أول النتائج الكمية في الكهروستاتيكا: E يساوي k مضروبًا في القيمة المطلقة لـ Q مقسومًا على مربع المسافة الشعاعية r، مع ثابت كولوم k حوالي 8.99×10⁹ نيوتن متر مربع لكل كولوم مربع. يستخدم الطلاب قانون التربيع العكسي ذاك لتحويل مصادر مختبرية بالميكروكولوم إلى قراءات بنيوتن لكل كولوم، ويستخدم المهندسون نفس الحاصل كتقدير من الرتبة الأولى قبل التوسعات متعددة الأقطاب أو حلالات المجال الكاملة. تقبل حاسبة المجال الكهربائي هذه شحنة محدودة بالكولوم ومسافة موجبة بصرامة بالمتر، وتضرب في k، وتقسم على r² بحساب عائم حتمي، وتعيد مقدار المجال بنيوتن لكل كولوم مع مدخلات منظّفة وتعبير قصير قابل للطباعة. تُرفض المسافة الصفرية أو السالبة بخطأ تحقق واضح لأن الصيغة الكلاسيكية تقسم على r² والمسافة غير فيزيائية دون الصفر.

كيف تعمل صيغة مجال الشحنة النقطية

ينص قانون كولوم على أن القوة بين شحنتين نقطيتين تتناسب مع حاصل ضرب الشحنتين وعكسيًا مع مربع الفاصل بينهما. بقسمة تلك القوة على شحنة اختبار موجبة نحصل على المجال الكهربائي لمصدر شحنة واحد Q: المقدار هو E يساوي k مضروبًا في |Q| على r²، موجّهًا شعاعيًا للخارج لـ Q الموجبة وللداخل لـ Q السالبة. بوحدات SI يكون k هو 8.9875517923×10⁹ نيوتن متر مربع لكل كولوم مربع، وQ بالكولوم، وr بالمتر، وE بنيوتن لكل كولوم، وهو عدديًا مطابق لفولت لكل متر.

يعني الاعتماد على التربيع العكسي أن مضاعفة المسافة تقسم المجال على أربعة، ولهذا تهتم منصات المختبر ومسافات الأمان للجهد العالي بالهندسة كثيرًا. تحسب هذه القدرة المقدار المقياسي فقط، مستخدمة القيمة المطلقة لـ Q حتى تبقى إجابات الواجبات التي تسأل عن شدة المجال غير سالبة بغض النظر عن القطبية. المركبات المتجهة، والتراكب متعدد الشحنات، وتوزيعات الخط والسطح، وأصداف قانون غاوس نوايا بحث منفصلة وتنتمي إلى صفحات منفصلة.

ما ترسلونه وما يعود إليكم

أرسلوا شحنة محدودة تحت الحقل charge بالكولوم، ومسافة محدودة موجبة تحت الحقل distance بالمتر. تُقبل القيم الرقمية والسلاسل الرقمية لتبقى النماذج واللصق من الجداول مريحة؛ لا تُحلَّل سلاسل البادئات SI مثل ميكروكولوم مكتوب نصًا، فمرّروا 1e-6 لمصدر ميكروكولوم واحد. قد تكون الشحنة موجبة أو سالبة أو صفرًا.

تشمل الفحوصات الصفية الكلاسيكية ميكروكولومًا عند عشرة سنتيمترات، ونانوكولومين عند نصف متر، وحالة مسافة صفر يجب أن تفشل. اربطوا نموذج المتصفح المجاني للواجبات والفحص السريع، ثم استدعوا العقد نفسه من السكربتات عند الحاجة لتوليد جماعي لمفاتيح الإجابات أو تركيبات الانحدار. إن احتجتم حقولًا متجهة أو تراكبًا متعدد الشحنات أو توزيعات مستمرة أو أصداف غاوس، عاملوها كأدوات منفصلة بدل توسيع حاصل المقدار النقي هذا.

أين تظهر حاسبات المجال الكهربائي في العمل الحقيقي

تُسند مقررات الفيزياء والهندسة الكهربائية التمهيدية باستمرار تمارين مجال التربيع العكسي ليحوّل الطلاب المصادر بمقياس الكولوم إلى قراءات بنيوتن لكل كولوم قبل الانتقال إلى التدفق والجهد. تُقدّر فرق الجهد العالي وESD شدة المجال قرب الأجسام المشحونة كمرور أول قبل محاكاة كهروستاتيكية كاملة، باستخدام نموذج شحنة نقطية عندما تكون الهندسة بسيطة. تركيبات اختبار الإنتاج التي توثّق مسافات عمل آمنة من تجهيزات مشحونة يمكنها توليد جداول E مقابل r دون مغادرة مسار الشكل المغلق.

أبقوا صفحات متعدد الأقطاب والتوزيع المستمر والمجال المتجه منفصلة حتى يكون لكل نية بحث صفحة واضحة بدل أداة متعددة الصيغ مزدحمة تُربك الطلاب ومحركات البحث.

حالات الاستخدام

تمارين التربيع العكسي في الواجبات والمختبر

احسبوا E = k|Q|/r² لشحنات نقطية ومسافات من الكتاب ليشارك المعلمون والمصححون الآليون حقيقة مرجعية واحدة بما في ذلك أخطاء المسافة الصفرية.

تقديرات أولى للجهد العالي وESD

قدّروا مقدار المجال قرب جسم مشحون مُنمذج كشحنة نقطية قبل محاكاة كهروستاتيكية كاملة أو قياس بالمجس.

مفاتيح الإجابات وفحص تركيبات المستشعرات

ولّدوا جماعيًا قيم N/C المتوقعة لـ Q وr معروفين في تركيبات المسابقات وأوراق العمل وجداول معايرة مستشعرات المختبر.

الأسئلة الشائعة

ماذا يحدث إذا كانت المسافة صفرًا؟

الصيغة الكلاسيكية تقسم على r²، فالمسافة الصفرية شاذة وتُرفض بدل إرجاع Infinity.

هل إشارة الشحنة مهمة؟

يستخدم المقدار |Q|، لذا E دائمًا غير سالبة. تُعاد الشحنة ذات الإشارة في الاستجابة لسجلاتكم. الاتجاه (للداخل أو للخارج) سؤال متجه غير مغطى هنا.

ماذا يحدث للمجال إذا ضاعفت المسافة؟

ينخفض إلى ربع قيمته. فالمجال يتبع قانون التربيع العكسي ويتناسب عكسيًا مع مربع المسافة، وإذا خفضت المسافة إلى النصف صار المجال أقوى بأربع مرات.

ما الوحدات التي يجب استخدامها؟

أدخل الشحنة بالكولوم والمسافة بالمتر، فتظهر النتيجة بالنيوتن لكل كولوم، وهي القيمة نفسها بالفولت لكل متر. ولا تُفهم البادئات، لذا اكتب الميكروكولوم الواحد على صورة 1 × 10⁻⁶ كولوم.

هل تحسب الأداة اتجاه المجال أو مجال عدة شحنات؟

لا. تعطي فقط مقدار المجال الناتج عن شحنة نقطية واحدة. أما المركبات المتجهة وتراكب عدة شحنات والتوزيعات المتصلة وأغلفة قانون غاوس فلها أدوات منفصلة.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"charge":0.000001,"distance":0.1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "charge": 0.000001,
    "distance": 0.1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "charge": 0.000001,
    "distance": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"charge":0.000001,"distance":0.1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"charge":0.000001,"distance":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-field-point", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "charge": 0.000001,
  "distance": 0.1
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.electric_field_point",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

كيف تعمل صيغة مجال الشحنة النقطية

عند r يساوي صفرًا تتباعد العبارة الكلاسيكية؛ ترفض الحاسبة تلك الحالة بـ invalid_input بدل إصدار Infinity.

ما ترسلونه وما يعود إليكم

تُقبل نفس الشحنة تحت الأسماء المستعارة q أو Q أو coulombs، والمسافة تحت r أو meters أو radius، لكن مفتاحًا واحدًا فقط لكل كمية في الطلب. يجب أن تكون المسافة أكبر من الصفر بصرامة؛ تفشل NaN وInfinity والصفر والأمتار السالبة بـ invalid_input ولا تُحصَّل. عند النجاح تتضمن الاستجابة charge وdistance المنظّفين، والثابت k المستخدم، وelectric_field وelectric_field_N_per_C كنفس الحاصل، وunit بقيمة N/C، وسلسلة تعبير قصيرة تُظهر k و|Q| وr² والنتيجة، وmethod coulomb_point_charge، وسلسلة formula: E equals k absolute Q over r squared. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ إخفاقات التحقق لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا.

أين تظهر حاسبات المجال الكهربائي في العمل الحقيقي

مختبرات الأجهزة والمستشعرات التي تضع شحنة معروفة على تباعد معروف يمكنها استدعاء API والتأكيد على أن المقدار المتوقع يطابق قراءات المجس ضمن التسامح. ولأن هذه القدرة محرك parse نقي، فتسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح والتحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.

أسئلة تقنية

أي صيغة تستخدمها حاسبة المجال الكهربائي هذه؟

مقدار الشحنة النقطية E = k|Q|/r² مع k = 8.9875517923×10⁹ N·m²/C²، وQ بالكولوم، وr بالمتر، وE بـ N/C (مساوٍ لـ V/m).

ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟

SI فقط: الشحنة بالكولوم والمسافة بالمتر. حوّلوا الميكروكولوم والسنتيمتر بأنفسكم (مثلًا 1 µC = 1e-6 C، 10 cm = 0.1 m).

كم التكلفة؟

أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ والمدخل غير الصالح لا يُحصَّل.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

كيف تعمل صيغة مجال الشحنة النقطية

ما ترسلونه وما يعود إليكم

أين تظهر حاسبات المجال الكهربائي في العمل الحقيقي

حالات الاستخدام

تمارين التربيع العكسي في الواجبات والمختبر

تقديرات أولى للجهد العالي وESD

مفاتيح الإجابات وفحص تركيبات المستشعرات

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف تعمل صيغة مجال الشحنة النقطية

ما ترسلونه وما يعود إليكم

أين تظهر حاسبات المجال الكهربائي في العمل الحقيقي

أسئلة تقنية

شكرًا