电场 · 电势模拟器 返回 EN | ZH
静电学模拟器

库仑定律 · 电场与电势模拟器

最多放置4个点电荷,实时可视化二维电场与电势分布。自动计算库仑力、电场强度、电势及静电能。

点电荷设置
x (m)
y (m)
q (nC)
启用
显示模式
查询点
x (m)
y (m)
|E| 查询点 [V/m]
E 方向 [°]
V 查询点 [V]
F₁₂ 库仑力 [N]

理论公式

库仑定律(点电荷间作用力):

$$F = k\frac{q_1 q_2}{r^2}, \quad k = 8.99\times10^9 \ \text{N·m}^2/\text{C}^2$$

电场强度与电势(点电荷 q 距离 r 处):

$$E = k\frac{q}{r^2}, \quad V = k\frac{q}{r}$$

叠加原理:$\mathbf{E}_{total} = \sum_i \mathbf{E}_i$, $V_{total} = \sum_i V_i$

静电势能(两电荷间):$U = k\dfrac{q_1 q_2}{r}$

工程应用: 电容器电场分布估算 · 带电粒子光学设计(质谱仪、电子枪)· EMC设计中电场集中区域可视化 · FEM(COMSOL等)建模前边界条件手工验算。