Calculadora de dipolo eléctrico
Si reduce a la mitad la distancia a un dipolo, el campo en su eje se multiplica por ocho y el potencial por cuatro. Escriba el momento dipolar en culombios-metro y la distancia en metros, y elija campo o potencial. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Momento dipolar
- 0,000000001
- Distancia
- 0,1
- Cantidad
- Field
- Valor
- 17 975,1035846 N/C
- K
- 8 987 551 792,3
- Campo eléctrico
- 17 975,1035846
- Ecuación
- E = 2 × 8987551792.3 × 1e-9 / (0.1)³ = 17975.1035846
Un dipolo eléctrico es un par de cargas iguales y opuestas resumido en un solo vector: el momento dipolar eléctrico p, medido en culombio-metro. Sobre la línea axial de un dipolo ideal el campo eléctrico cae como uno sobre r al cubo y el potencial eléctrico cae como uno sobre r al cuadrado, ambos escalados por la constante de Coulomb k. Esta calculadora toma ese momento dipolar y la distancia axial desde el centro del dipolo, y devuelve o bien la intensidad de campo axial en newtons por culombio o bien el potencial axial en voltios.
Qué es un dipolo eléctrico axial y cómo se calculan E y V
Un dipolo eléctrico es el multipolo electrostático más simple después de una carga puntual: dos cargas iguales y opuestas de magnitud q separadas por un vector de longitud l, resumidas por el momento dipolar p igual a q por l, en culombio-metro.
Sobre la línea axial de un dipolo ideal, o en el límite de campo lejano donde la distancia de observación r es mucho mayor que la separación de las cargas, el campo eléctrico apunta a lo largo del eje y tiene magnitud E igual a dos k p sobre r al cubo, mientras que el potencial eléctrico respecto del infinito es V igual a k p sobre r al cuadrado.
Aquí k es la constante de Coulomb, unos ocho punto nueve ocho siete seis por diez a la nueve newton metro cuadrado por culombio cuadrado, la misma constante usada para el campo de una carga puntual. El campo que cae como uno sobre r al cubo y el potencial que cae como uno sobre r al cuadrado son las firmas que distinguen un dipolo de un monopolio, cuyo campo cae como uno sobre r al cuadrado.
El signo de p se conserva: un momento positivo que apunta hacia el punto de observación produce un campo axial positivo y un potencial positivo; invertir el dipolo invierte ambos signos. Esta calculadora evalúa esas dos identidades axiales a partir de p y r.
No modela la línea ecuatorial, donde el potencial de un dipolo ideal es cero y el campo es menos k p sobre r al cubo, y no conserva una longitud finita de separación de cargas como tercera entrada, porque el encargo es el problema axial de campo lejano con dos parámetros. Un momento dipolar nulo está permitido y devuelve un campo nulo o un potencial nulo.
La distancia, en cambio, debe ser estrictamente mayor que cero, porque ambas fórmulas dividen por una potencia positiva de r y una coordenada axial nula o negativa no es un punto de observación físico sobre el eje del dipolo.
Dónde resulta útil una calculadora de dipolo eléctrico
Las aulas y las plataformas de tutoría usan una calculadora de dipolo eléctrico para que el alumnado compruebe E igual a dos k p sobre r al cubo y V igual a k p sobre r al cuadrado con pares SI arbitrarios sin perder una potencia de diez en centímetros o nanoculombio-metro.
Los cuadernos de moléculas y materiales convierten un momento dipolar tabulado en un campo o un potencial sobre el eje a una distancia dada al esbozar una primera estimación electrostática antes de un cálculo de multipolo o cuántico completo. Las notas de antenas y sensores a veces tratan un par compacto de cargas como un dipolo ideal sobre el eje; un extremo parse diminuto evita arrastrar un solver de campo para esa línea base de libro.
Prefiera esta ficha cuando ya dispone del momento dipolar en culombio-metro y desea las fórmulas axiales de campo lejano; si tiene una sola carga puntual en lugar de un dipolo, use una identidad de campo o potencial de carga puntual, porque aquellas caen como uno sobre r al cuadrado y uno sobre r. Los puntos ecuatoriales, la longitud finita del dipolo y los multipolos superiores quedan fuera de este contrato, así que trate el resultado como la línea base axial clásica y no como una extracción tridimensional.
Una validación fallida no consume saldo. Mantenga ejes de centímetros de aula y momentos de nanoculombio-metro dentro de magnitudes SI ordinarias, fije el campo o el potencial redondeado en las pruebas y obtendrá aritmética electrostática reproducible para deberes, complementos LMS y workers de borde sin montar un solver de campo propio.
Qué puede hacer con ella
Primeras estimaciones moleculares y de sensores
Los cuadernos convierten un momento dipolar tabulado en un campo o un potencial sobre el eje a una distancia dada antes de un multipolo completo o una medición de laboratorio.
Currículo y ejercicios autoevaluados
Quienes redactan lecciones producen comprobaciones de dipolo axial en unidades SI para demos, ítems LMS y actas de laboratorio sin incrustar un solver electromagnético.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el potencial eléctrico axial de un dipolo?
Envíe los mismos p y r con quantity "potential".
¿Qué unidades emplea la calculadora de dipolo eléctrico?
Unidades SI: momento dipolar en culombio-metro, distancia axial en metros, campo en N/C, potencial en voltios. Convierta debye o centímetros a SI antes de llamar.
¿Por qué el campo de un dipolo disminuye más rápido que el de una sola carga?
Porque las dos cargas opuestas se compensan en parte vistas desde lejos. En el eje, el campo baja con el cubo de la distancia y el potencial con su cuadrado, mientras que el campo de una sola carga baja solo con el cuadrado.
¿Sirve para puntos al lado del dipolo y no sobre su eje?
No. Funciona solo a lo largo del eje y trata el dipolo como ideal, sin separación entre cargas que introducir. En la mediatriz perpendicular el potencial de un dipolo ideal es cero y el campo tiene otra forma, que esta calculadora no ofrece.
¿Qué hago si mi ficha técnica da el momento en debyes?
Páselo a culombios-metro antes de escribirlo, porque la calculadora no convierte unidades. Luego indique la distancia en metros para obtener el campo en newtons por culombio o el potencial en voltios.
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/phys/dipole \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"dipole_moment":1e-9,"distance":0.1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/dipole", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"dipole_moment": 1e-9,
"distance": 0.1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/dipole",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"dipole_moment": 1e-9,
"distance": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/dipole", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"dipole_moment":1e-9,"distance":0.1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"dipole_moment":1e-9,"distance":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/dipole", 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
{
"dipole_moment": 1e-9,
"distance": 0.1
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.dipole",
"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
La distancia debe ser estrictamente positiva: una separación nula o negativa se rechaza con invalid_input porque ambas fórmulas dividen por una potencia de r.
Contrato de entrada, elección de magnitud, forma de la respuesta y errores
Cuando se omite quantity el motor usa field por omisión, que es la petición de deberes más habitual. Las claves de salida opcionales que no aplican se omiten en lugar de ponerse a null. El redondeo usa doce cifras significativas y colapsa el cero negativo para que los ejemplos de referencia coincidan byte a byte entre ejecutores. Convierta debye a culombio-metro usted mismo antes de llamar si su hoja de datos usa debye. Envíe por POST un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios y un indicador opcional de magnitud. dipole_moment es el momento dipolar eléctrico p en culombio-metro; se aceptan los alias p, moment y electric_dipole_moment. distance es la distancia axial r desde el centro del dipolo en metros; se aceptan los alias r, axial_distance y meters. quantity elige qué resultado axial devolver: field para la intensidad de campo eléctrico E igual a dos k p sobre r al cubo en newtons por culombio, o potential para el potencial eléctrico V igual a k p sobre r al cuadrado en voltios. Cada campo numérico puede llegar como número JSON o como cadena numérica. Los campos ausentes, las cadenas vacías y los valores no finitos fallan con invalid_input nombrando el campo, y esos fallos no se facturan. La distancia debe ser estrictamente positiva: una distancia nula hace que ambas fórmulas dividan entre cero, y una distancia negativa no describe un punto sobre el eje, así que ambos casos lanzan invalid_input con un mensaje de que la distancia axial no puede ser nula ni negativa. Una cadena quantity desconocida es igualmente invalid_input; el conjunto cerrado es field o potential, no una unidad de texto libre. Si la petición es correcta, el cuerpo repite el momento dipolar y la distancia redondeados, la constante de Coulomb k, la quantity elegida, un value primario, el campo homónimo electric_field o electric_potential, la unidad SI, una cadena formula, una cadena equation que sustituye los números, y method axial_dipole. Una llamada API correcta cuesta $0.002.
Dónde resulta útil una calculadora de dipolo eléctrico
Los generadores de exámenes necesitan un oráculo determinista que marque una distancia axial nula o negativa como invalid_input en lugar de devolver Infinity en silencio, valor que un calificador defectuoso podría tratar como acierto. Como la implementación es parse de tier A pura, cada llamada correcta cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo y sin red de salida.
Casos de integración
Verificación de deberes y exámenes
El alumnado introduce momento dipolar y distancia axial, compara los resultados en N/C o voltios con el cálculo a mano y recibe un invalid_input claro cuando la distancia es nula o negativa por error.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula el campo eléctrico axial de un dipolo?
Envíe dipole_moment p en C·m, distance r en metros y quantity "field" (o omita quantity). La respuesta incluye electric_field a partir de E = 2 k p / r³ en N/C.
¿Qué ocurre si la distancia axial es nula o negativa?
La petición falla con invalid_input. Un r nulo o negativo hace que E=2kp/r³ y V=kp/r² dividan por una potencia de r, de modo que el motor la rechaza y no cobra la llamada.
¿Cuánto cuesta la calculadora de dipolo eléctrico?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones a la API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada correcta; la entrada no válida no se factura.