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Calculateur de champ électrique

Un microcoulomb vu à 10 centimètres crée un champ d'environ 8,99 × 10⁵ N/C, et doubler la distance le divise par quatre. Saisissez la charge en coulombs et la distance en mètres pour obtenir l'intensité du champ d'une charge ponctuelle. Gratuit dans votre navigateur.

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Si vous saisissez
Charge électrique
0,000001
Distance
0,1
Vous obtenez
K
8 987 551 792,3 N/C
Champ électrique
898 755,17923
Champ électrique N par C
898 755,17923
Formulation
E = (8987551792.3) × |0.000001| / (0.1)² = 898755.17923 N/C

La grandeur du champ électrique autour d'une charge ponctuelle isolée est l'un des premiers résultats quantitatifs de l'électrostatique : E égal à k fois la valeur absolue de Q divisée par le carré de l'éloignement radial r, avec la constante de Coulomb k environ 8.99 fois dix à la neuf newton mètre carré par coulomb carré. Les élèves utilisent cette loi en inverse carré pour convertir des sources de laboratoire en microcoulombs en lectures en newtons par coulomb, et les ingénieurs utilisent le même produit comme estimation de premier ordre avant des développements multipolaires ou des solveurs de champ complets. Un éloignement nul ou négatif est rejeté avec une erreur de validation claire car la formule classique divise par r au carré et l'éloignement n'est pas physique en dessous de zéro.

Comment fonctionne la formule du champ d'une charge ponctuelle

La loi de Coulomb affirme que la force entre deux charges ponctuelles est proportionnelle au produit des charges et inversement proportionnelle au carré de leur séparation. En divisant cette force par une charge d'essai positive, on obtient le champ électrique d'une seule charge source Q : la grandeur est E égale à k fois la valeur absolue de Q sur r au carré, dirigée radialement vers l'extérieur pour Q positive et vers l'intérieur pour Q négative.

En unités SI, k vaut 8.9875517923 fois dix à la neuf newton mètre carré par coulomb carré, Q est en coulombs, r en mètres et E en newtons par coulomb, numériquement identique aux volts par mètre. La dépendance en inverse carré signifie que doubler l'éloignement divise le champ par quatre, c'est pourquoi les bancs de laboratoire et les distances de sécurité haute tension soignent tant la géométrie.

Cette capacité calcule uniquement la grandeur scalaire, en utilisant la valeur absolue de Q pour que les réponses de devoir qui demandent la force du champ restent non négatives quelle que soit la polarité. Composantes vectorielles, superposition multi-charges, distributions de ligne et de surface, et coquilles de la loi de Gauss sont des intentions de recherche séparées et appartiennent à des pages distinctes.

Exercices d'inverse carré en devoirs et laboratoire

Calculez E = k|Q|/r² pour des charges ponctuelles et éloignements de manuel afin que enseignants et auto-correcteurs partagent une vérité de référence, y compris les erreurs d'éloignement nul.

Estimations de premier passage haute tension et ESD

Estimez la grandeur du champ près d'un objet chargé modélisé comme charge ponctuelle avant simulation électrostatique complète ou mesure par sonde.

Que se passe-t-il si l'éloignement est nul ?

La formule classique divise par r², donc l'éloignement nul est singulier et est rejeté plutôt que de renvoyer Infinity.

Le signe de la charge compte-t-il ?

La grandeur utilise |Q|, donc E est toujours non négative. La charge signée est tout de même reprise dans la réponse pour vos archives. La direction (vers l'intérieur ou l'extérieur) est une question vectorielle non traitée ici.

Combien cela coûte-t-il ?

L'outil du navigateur est gratuit et s'exécute en local.

Que devient le champ si je double la distance ?

Il tombe au quart de sa valeur. Le champ suit une loi en inverse du carré et varie comme un divisé par la distance au carré ; diviser la distance par deux le rend donc quatre fois plus fort.

Quelles unités faut-il utiliser ?

Indiquez la charge en coulombs et l'éloignement en mètres ; le champ sort en newtons par coulomb, ce qui équivaut aux volts par mètre. Les préfixes ne sont pas interprétés : écrivez un microcoulomb sous la forme 1 × 10⁻⁶ C.

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.

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

Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.

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}'
{
  "charge": 0.000001,
  "distance": 0.1
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.electric_field_point",
  "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.

par requête$0.002

Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.

HTTPCodeSignification
401unauthorizedClé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization.
402insufficient_balanceSolde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche.
404unknown_typeType de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête.
429rate_limitedTrop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez.

Ce calculateur de champ électrique accepte une charge finie en coulombs et un éloignement strictement positif en mètres, multiplie par k, divise par r au carré avec une arithmétique flottante déterministe, et renvoie la grandeur du champ en newtons par coulomb avec les entrées nettoyées et une formulation imprimable courte.

Comment fonctionne la formule du champ d'une charge ponctuelle

À r égal à zéro l'expression classique diverge ; le calculateur refuse ce cas avec invalid_input au lieu d'émettre Infinity.

Ce que vous envoyez et ce que vous recevez

Valeurs numériques et chaînes numériques sont toutes deux acceptées pour que formulaires et collage depuis tableur restent commodes ; les chaînes à préfixe SI telles qu'un microcoulomb écrit en texte ne sont pas analysées, donc passez 1e-6 pour une source d'un microcoulomb. La charge peut être positive, négative ou nulle. Les contrôles classiques en classe incluent un microcoulomb à dix centimètres, deux nanocoulombs à un demi-mètre, et un cas d'éloignement nul qui doit échouer. Si vous avez besoin de champs vectoriels, de superpositions multi-charges, de distributions continues ou de coquilles de Gauss, traitez-les comme des outils séparés plutôt que d'étendre ce produit de grandeur pure. Envoyez une charge finie sous le champ charge, en coulombs, et un éloignement fini positif sous le champ distance, en mètres. La même charge est acceptée sous les alias q, Q ou coulombs, et l'éloignement sous r, meters ou radius, mais une seule clé peut apparaître par grandeur dans une requête. L'éloignement doit être strictement supérieur à zéro ; NaN, Infinity, zéro et mètres négatifs échouent avec invalid_input et ne sont pas facturés. En cas de succès la réponse inclut charge et distance nettoyés, la constante k utilisée, electric_field et electric_field_N_per_C comme le même produit, unit à N/C, une courte chaîne de formulation montrant k, |Q|, r au carré et le résultat, method coulomb_point_charge, et la chaîne formula E equals k absolute Q over r squared. Le tarif des appels API réussis est la base publiée de $0.002 par élément ; les échecs de validation ne consomment pas le solde prépayé.

Où les calculateurs de champ électrique interviennent au travail

Les cours d'introduction en physique et en génie électrique assignent constamment des exercices de champ en inverse carré pour que les élèves convertissent des sources à l'échelle du coulomb en lectures en newtons par coulomb avant de passer au flux et au potentiel. Les équipes haute tension et ESD estiment l'intensité de champ près d'objets chargés comme premier passage avant une simulation électrostatique complète, en utilisant un modèle de charge ponctuelle lorsque la géométrie est simple. Gardez les pages multipôle, distribution continue et champ vectoriel séparées pour que chaque intention de recherche ait une page claire plutôt qu'un outil multi-formules surchargé qui confond élèves et moteurs de recherche. Les laboratoires d'instrumentation et de capteurs qui placent une charge connue à un espacement connu peuvent appeler l'API et affirmer que la grandeur attendue correspond aux lectures de sonde dans la tolérance. Comme cette capacité est un moteur parse pur, le tarif API est la base publiée de $0.002 par élément réussi et l'échec de validation ne consomme pas le solde.

Clés de réponse et contrôles de fixtures de capteurs

Générez en masse des valeurs N/C attendues pour Q et r connus dans des fixtures de concours, fiches et tables d'étalonnage de capteurs de laboratoire.

Quelle formule ce calculateur de champ électrique utilise-t-il ?

La grandeur de charge ponctuelle E = k|Q|/r² avec k = 8.9875517923×10⁹ N·m²/C², Q en coulombs, r en mètres et E en N/C (égal à V/m).

Quelles unités dois-je utiliser ?

SI uniquement : charge en coulombs, éloignement en mètres. Convertissez microcoulombs et centimètres vous-même (par exemple 1 µC = 1e-6 C, 10 cm = 0.1 m).

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