Calculadora de campo eléctrico
Un microculombio visto a 10 centímetros genera un campo de unos 8,99 × 10⁵ N/C, y al duplicar la distancia el campo baja a la cuarta parte. Indique la carga en culombios y la distancia en metros para obtener la intensidad de una carga puntual. Gratis en su navegador.
- Gratis
- Funciona en su navegador
- Sin registro
- Sus datos no salen de su equipo
Ejecutar — gratis
Ejemplo resuelto
- Carga
- 0,000001
- Distancia
- 0,1
- K
- 8 987 551 792,3 N/C
- Campo eléctrico
- 898 755,17923
- Campo eléctrico N por C
- 898 755,17923
- Expresión
- E = (8987551792.3) × |0.000001| / (0.1)² = 898755.17923 N/C
La magnitud del campo eléctrico alrededor de una carga puntual aislada es uno de los primeros resultados cuantitativos de la electrostática: E igual a k por el valor absoluto de Q dividido por el cuadrado de la distancia radial r, con la constante de Coulomb k aproximadamente 8.99 veces diez a la nueve newton metro cuadrado por culombio cuadrado. Los estudiantes usan esa ley del inverso del cuadrado para convertir fuentes de laboratorio en microculombios a lecturas en newtons por culombio, y los ingenieros usan el mismo producto como estimación de primer orden antes de expansiones multipolares o solvers de campo completos. Esta calculadora de campo eléctrico acepta una carga finita en culombios y una distancia estrictamente positiva en metros, multiplica por k, divide por r al cuadrado con aritmética de punto flotante determinista, y devuelve la magnitud del campo en newtons por culombio junto con entradas limpiadas y una expresión imprimible breve. Distancia cero o negativa se rechaza con un error de validación claro porque la fórmula clásica divide por r al cuadrado y la distancia no es física por debajo de cero.
Cómo funciona la fórmula del campo de una carga puntual
La ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de su separación. Al dividir esa fuerza por una carga de prueba positiva se obtiene el campo eléctrico de una única carga fuente Q: la magnitud es E igual a k por el valor absoluto de Q sobre r al cuadrado, dirigido radialmente hacia fuera para Q positiva y hacia dentro para Q negativa.
En unidades SI, k es 8.9875517923 veces diez a la nueve newton metro cuadrado por culombio cuadrado, Q está en culombios, r en metros y E en newtons por culombio, numéricamente idéntico a voltios por metro. La dependencia del inverso del cuadrado significa que duplicar la distancia divide el campo por cuatro, por eso bancos de laboratorio y distancias de seguridad de alta tensión cuidan tanto la geometría.
Esta capacidad calcula solo la magnitud escalar, usando el valor absoluto de Q para que las respuestas de deberes que preguntan qué tan fuerte es el campo permanezcan no negativas independientemente de la polaridad. Componentes vectoriales, superposición multi-carga, distribuciones de línea y superficie, y cascarones de ley de Gauss son intenciones de búsqueda separadas y pertenecen a páginas separadas.
Qué envía y qué recibe de vuelta
Envíe una carga finita bajo el campo charge, en culombios, y una distancia finita positiva bajo el campo distance, en metros. Se aceptan valores numéricos y cadenas numéricas para que formularios y pegado desde hojas de cálculo sigan siendo cómodos; cadenas con prefijos SI como un microculombio escrito como texto no se analizan, así que pase 1e-6 para una fuente de un microculombio. La carga puede ser positiva, negativa o cero.
Comprobaciones clásicas de aula incluyen un microculombio a diez centímetros, dos nanoculombios a medio metro, y un caso de distancia cero que debe fallar. Si necesita campos vectoriales, superposiciones multi-carga, distribuciones continuas o cascarones de Gauss, trátelos como herramientas separadas en lugar de extender este producto de magnitud pura.
Qué puede hacer con ella
Ejercicios de inverso del cuadrado en deberes y laboratorio
Calcule E = k|Q|/r² para cargas puntuales y distancias de libro de texto para que docentes y auto-correctores compartan una verdad de referencia, incluidos errores de distancia cero.
Estimaciones de primer paso en alta tensión y ESD
Estime la magnitud del campo cerca de un objeto cargado modelado como carga puntual antes de simulación electrostática completa o medición con sonda.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si la distancia es cero?
La fórmula clásica divide por r², de modo que la distancia cero es singular y se rechaza en lugar de devolver Infinity.
¿Importa el signo de la carga?
La magnitud usa |Q|, de modo que E es siempre no negativa. La carga con signo se repite igualmente en la respuesta para su registro. La dirección (hacia dentro o hacia fuera) es una cuestión vectorial no cubierta aquí.
¿Qué unidades debo usar?
Solo SI: carga en culombios, distancia en metros.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Qué le pasa al campo si duplico la distancia?
Baja a la cuarta parte. El campo sigue la ley del inverso del cuadrado, así que depende de uno entre la distancia al cuadrado; si reduce la distancia a la mitad, el campo se multiplica por cuatro.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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)Ejemplo de solicitud
{
"charge": 0.000001,
"distance": 0.1
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.electric_field_point",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo funciona la fórmula del campo de una carga puntual
En r igual a cero la expresión clásica diverge; la calculadora rechaza ese caso con invalid_input en lugar de emitir Infinity.
Qué envía y qué recibe de vuelta
La misma carga se acepta bajo los alias q, Q o coulombs, y la distancia bajo r, meters o radius, pero solo puede aparecer una clave por cantidad en cada petición. La distancia debe ser estrictamente mayor que cero; NaN, Infinity, cero y metros negativos fallan con invalid_input y no se cobran. En caso de éxito la respuesta incluye charge y distance limpiados, la constante k usada, electric_field y electric_field_N_per_C como el mismo producto, unit en N/C, una cadena de expresión breve que muestra k, |Q|, r al cuadrado y el resultado, method coulomb_point_charge, y la cadena formula E equals k absolute Q over r squared. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por elemento; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen las calculadoras de campo eléctrico en el trabajo real
Los cursos introductorios de física e ingeniería eléctrica asignan constantemente ejercicios de campo de inverso del cuadrado para que los estudiantes conviertan fuentes a escala de culombios en lecturas de newtons por culombio antes de pasar a flujo y potencial. Los equipos de alta tensión y ESD estiman la intensidad de campo cerca de objetos cargados como primer paso antes de una simulación electrostática completa, usando un modelo de carga puntual cuando la geometría es simple. Mantenga páginas de multipolo, distribución continua y campo vectorial separadas para que cada intención de búsqueda tenga una página clara en lugar de una herramienta multi-fórmula sobrecargada que confunde a estudiantes y motores de búsqueda. Laboratorios de instrumentación y sensores que colocan una carga conocida a un espaciado conocido pueden llamar a la API y afirmar que la magnitud esperada coincide con lecturas de sonda dentro de la tolerancia. Como esta capacidad es un motor parse puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por elemento exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Claves de respuesta y comprobaciones de fixtures de sensores
Genere en masa valores esperados en N/C para Q y r conocidos en fixtures de concursos, hojas de trabajo y tablas de calibración de sensores de laboratorio.
Preguntas técnicas
¿Qué fórmula usa esta calculadora de campo eléctrico?
La magnitud de carga puntual E = k|Q|/r² con k = 8.9875517923×10⁹ N·m²/C², Q en culombios, r en metros y E en N/C (igual a V/m).