Calculateur de potentiel électrique
Un microcoulomb vu à 10 centimètres se trouve à environ 9 × 10⁴ volts, comptés depuis zéro à l'infini. Saisissez la charge et la distance pour obtenir le potentiel d'une charge ponctuelle en volts, positif ou négatif comme la charge. Gratuit dans votre navigateur.
- Gratuit
- Fonctionne dans votre navigateur
- Sans inscription
- Vos données restent sur votre appareil
Lancer gratuitement
Exemple résolu
- Charge
- 0,000001
- Distance
- 0,1
- K
- 8 987 551 792,3 V
- Potentiel
- 89 875,517923
- Précision
- 10
Ce calculateur de potentiel électrique renvoie le potentiel électrostatique d'une charge ponctuelle unique à une distance choisie à l'aide de la formule classique de Coulomb V égal k fois Q sur r. Le potentiel électrique est l'énergie potentielle électrique par unité de charge par rapport à une référence, et pour une charge ponctuelle isolée dans le vide, la référence est conventionnellement nulle à l'infini, ce qui donne la forme close compacte utilisée ici. Vous fournissez la charge Q et la distance radiale r depuis la charge ; le moteur multiplie par la constante de Coulomb k (par défaut environ 8,9875517923 fois dix puissance neuf en SI) et divise par r pour produire V en volts lorsque les entrées sont dans des unités SI cohérentes. Une distance nulle est rejetée car le potentiel d'une charge ponctuelle diverge à la charge elle-même. Le parcours est une arithmétique finie pure, sans appel réseau, sans échantillonnage, sans raccourci dépendant de la date.
Ce que signifie le potentiel électrique ici et ce que contient la réponse
Le potentiel électrique en un point est le travail par unité de charge d'essai positive qui serait nécessaire pour amener cette charge depuis l'emplacement de référence jusqu'au point sans changements d'énergie cinétique, dans l'approximation électrostatique.
Pour une charge ponctuelle Q située dans l'espace libre, choisir le potentiel de référence égal à zéro à distance infinie produit la formule de manuel V égal k Q sur r, où r est la distance de la charge au point de champ et k est la constante de Coulomb égale à un sur quatre pi epsilon zéro dans le vide SI. Le signe de V suit le signe de Q : une charge positive élève le potentiel à proximité, et une charge négative l'abaisse.
Ce calculateur n'intègre pas de charges linéiques, de densités surfaciques, ou de développements multipolaires ; il ne répond qu'au cas de la charge ponctuelle isolée avec une seule distance radiale. Une charge nulle est autorisée et donne simplement un potentiel nul pour tout r fini. Une distance négative est également rejetée, puisque r est une séparation radiale, pas une coordonnée cartésienne signée.
Des surcharges facultatives de k vous permettent d'utiliser l'approximation courante de manuel de neuf fois dix puissance neuf ou une constante ajustée au milieu lorsque votre cours en définit une.
Où les vérifications de potentiel de charge ponctuelle s'inscrivent dans l'étude, la conception et le logiciel
Les étudiants rencontrent V égal k Q sur r lorsqu'une unité d'électrostatique introduit le potentiel avant l'énergie potentielle, lorsqu'un laboratoire demande le potentiel à une distance mesurée d'une sphère chargée modélisée comme un point, ou lorsqu'un problème de concours donne Q et r et demande V sans une résolution complète de champ par éléments finis.
Les enseignants peuvent pré-générer des corrigés pour des charges et distances modestes sans faire confiance à des applications de calcul opaques qui mélangent silencieusement microcoulombs et coulombs ou changent de point de référence sans le dire. Les développeurs appellent le même contrat depuis des scripts pour amorcer des vecteurs de test déterministes pour des visualiseurs de champ, pour normaliser des charges ponctuelles saisies par l'utilisateur avant une estimation approximative de blindage, ou pour satisfaire des énoncés de défi de programmation exigeant des volts plutôt qu'une esquisse approximative.
Les outils produit et pédagogiques utilisent le point de terminaison lorsqu'un apprenant saisit charge et distance et que l'interface doit montrer le potentiel avec une étiquette de formule stable. Bricoleurs et techniciens l'utilisent pour des vérifications d'ordre de grandeur autour de surfaces chargées lorsque seule une charge ponctuelle équivalente approximative et une distance d'éloignement sont connues.
Associez-le aux auxiliaires d'énergie ou de force lorsque vous avez besoin d'étapes électrostatiques apparentées, et aux autres points de terminaison de physique pour bâtir un petit laboratoire de calculateurs d'électricité gratuits et déterministes pour l'étude et les tests logiciels.
Cas d’usage
Devoirs et vérifications de laboratoire
Calculez V=kQ/r pour des charges ponctuelles de manuel avant de corriger des feuilles d'exercices sur le potentiel électrostatique ou des comptes rendus de laboratoire DC.
Vérifications de conception et d'ordre de grandeur
Estimez les volts près d'une charge ponctuelle équivalente lorsque seules Q et la distance d'éloignement r sont connues.
Questions fréquentes
Combien coûte le calculateur de potentiel électrique ?
Il est gratuit dans votre navigateur sur cette page.
Quelle formule utilise-t-il ?
Le k par défaut est d'environ 8,9875517923e9 dans le vide SI.
Puis-je changer la constante de Coulomb k ?
Oui. Omettez k pour utiliser la valeur SI par défaut, ou définissez k (par exemple 9e9) pour une approximation de manuel. k doit être positif.
Quelles unités dois-je utiliser ?
Utilisez un ensemble cohérent tel que coulombs, mètres, et N·m²/C² pour k. Le potentiel est alors en volts (V). L'outil ne convertit pas les préfixes pour vous.
Pourquoi le potentiel électrique peut-il être négatif ?
Parce qu'il garde le signe de la charge. Une charge positive élève le potentiel autour d'elle et une charge négative l'abaisse : à la même distance, on obtient des valeurs égales de signe opposé.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/electric-potential \
-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-potential", {
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-potential",
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-potential", 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-potential", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"charge": 0.000001,
"distance": 0.1
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.electric_potential",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Limites
max_abs_charge | 1000000000000000 |
max_abs_distance | 1000000000000000 |
max_abs_k | 100000000000000000000 |
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Ce que signifie le potentiel électrique ici et ce que contient la réponse
La réponse renvoie la charge, la distance, et le k normalisés utilisés, le potentiel calculé, la précision appliquée, une étiquette de méthode electric_potential, un court rappel de formule, et un indice d'unité V pour des entrées cohérentes en SI. La distance doit être strictement positive : r égal zéro rend l'expression indéfinie et est rejeté avec invalid_input, car vous évalueriez le potentiel propre singulier d'une charge ponctuelle mathématique. Il n'y a aucun chemin Monte-Carlo et aucun CAS symbolique : le moteur évalue soit la forme close à l'intérieur de la plage numérique prise en charge, soit rejette l'entrée avec un message clair adapté aux feuilles d'exercices, aux tests unitaires et aux consommateurs d'API qui ne doivent pas inventer de cartes de champ.
Comment la charge, la distance et k sont lus et comment V reste reproductible
Chaque valeur fournie doit être un décimal fini dans les plafonds de grandeur documentés ; les espaces intégrés, les préfixes hexadécimaux, et les jetons non numériques sont rejetés avec un message clair afin qu'une cellule erronée ne devienne pas une mauvaise tension. Une distance nulle, une distance en dessous d'un epsilon minuscule, ou une distance négative échoue avec un message qui nomme la règle de division par zéro ou de positivité pour V égal k Q sur r. Un k personnalisé non positif est rejeté car la constante de Coulomb dans ce modèle est un scalaire positif. Le champ privilégié pour la charge est charge, mais les alias Q, q, coulomb et coulombs sont acceptés afin que tableurs, chaînes de requête et formulaires typés puissent réutiliser le même contrat. La distance privilégie distance, avec les alias r, R, radius et separation. Le k facultatif privilégie k, avec les alias coulomb_constant, k_e et ke ; lorsqu'il est omis, le moteur utilise la constante par défaut du vide SI d'environ 8,9875517923e9. Une charge ou une distance manquante échoue avec invalid_input en nommant le champ. Un champ precision facultatif, avec les alias decimals et dp, choisit combien de décimales exposer pour charge, distance, k et potential, par défaut dix et plafonné à quinze afin que les goldens JSON restent stables. Associez l'exécution gratuite dans le navigateur de cette page à l'API payante lorsque vous avez besoin du même résultat mathématique au sein d'un pipeline automatisé sans réimplémenter vous-même le potentiel de Coulomb.
Où les vérifications de potentiel de charge ponctuelle s'inscrivent dans l'étude, la conception et le logiciel
Sur cette page, le travail s'exécute entièrement dans votre navigateur ; via l'API, chaque recherche réussie coûte $0.002, une validation échouée n'est pas facturée, et rien n'est conservé après le renvoi de la réponse. Cette séparation — exploration interactive gratuite et API payante identique — s'inscrit dans le reste du catalogue de niveau A du KIT et permet de passer d'une démonstration en classe à un pipeline automatisé sans changer le résultat mathématique.
Cas d'intégration
Fixtures de test déterministes
Générez des potentiels reproductibles pour tests unitaires, démonstrations de champ, et assertions CI sur la formule de potentiel de Coulomb.
Questions techniques
Que se passe-t-il si la distance est nulle ?
L'entrée est rejetée avec invalid_input. À r = 0, le potentiel de charge ponctuelle est indéfini (division par zéro).