Calculate electric field strength E = k·q / (εᵣ·r²), electric potential V = k·q / (εᵣ·r), force on a charge F = q·E, distance, and charged particle kinematics in dielectric media.
Inputs
Select unit scaling: 1 µC = 10⁻⁶ C, 1 nC = 10⁻⁹ C, 1 e = +1.602×10⁻¹⁹ C.
Used to derive force F = q·E and potential energy U = q·V.
Preset Scenarios
Electric field & potential
—
Enter a charge and distance to compute the field strength and potential.
Field Strength (E)—
Field Strength (V/m)—
Electric Potential (V)—
Force on Test Charge (F)—
Potential Energy (U)—
Dielectric Medium (εᵣ)—
Force on a charge in a field
Note: 1 N/C is equivalent to 1 V/m.
Force on the charge
—
Enter a field strength and charge to compute the electrostatic force.
Solve for distance
Solves E = k·q / (εᵣ·r²) for distance: r = √(k·|q| / (εᵣ·E)).
Distance from charge
—
Enter a charge and a target field strength to solve for the distance.
Particle Dynamics in Field
C
kg
Calculates electrostatic force F = q·E and acceleration a = F / m in a uniform field.
Particle Acceleration
—
Enter electric field strength to calculate particle acceleration.
Acceleration (a)—
g-Force Equivalent—
Electrostatic Force (F)—
Particle Charge (q)—
Particle Mass (m)—
2 min de lectura3 steps6 terms3 examples4 FAQsE = \frac{k \cdot q}{\varepsilon_r \cdot r^2} = \frac{1}{4\pi…
Un campo eléctrico es un campo de fuerza fundamental que rodea a toda carga eléctrica.
Elige si quieres calcular la intensidad del campo eléctrico E a partir de una carga puntual y una distancia (E = k·q / r²), a partir de la fuerza electrostática medida por carga (E = F / q), o despejar la distancia (r = √(k·|q| / E)). También puedes seleccionar el medio circundante (vacío, aire, agua, vidrio o silicio).
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Ingresa los Valores y la Escala de Unidades
Ingresa la carga fuente (en C, µC, nC, pC o e) y la distancia (en m, cm, mm, µm, nm o Å). También puedes proporcionar una carga de prueba para ver la fuerza electrostática F = q·E ejercida sobre ella.
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Revisa la Intensidad del Campo y la Cinemática
La calculadora muestra la intensidad del campo eléctrico en N/C y V/m, el potencial eléctrico V en voltios, la energía electrostática U, la dirección del vector de campo y la aceleración de partículas (a = qE/m) para electrones o protones.
Formulación de la Ley de Coulomb para el campo eléctrico producido por una carga puntual q a una distancia radial r en un medio dieléctrico de permitividad relativa εr. La constante de Coulomb k ≈ 8.9875517923 × 10⁹ N·m²/C².
Intensidad de Campo a partir de la Fuerza por Unidad de Carga
E = \frac{F}{q_{\text{test}}}
La definición fundamental del campo: el vector de campo eléctrico E es la fuerza electrostática F experimentada por unidad de carga de prueba positiva colocada en esa ubicación.
Fuerza sobre una Carga en un Campo
F = q \cdot E
La fuerza ejercida por un campo eléctrico E sobre cualquier carga q. Las cargas positivas experimentan fuerza en la dirección del campo; las cargas negativas experimentan fuerza opuesta a la dirección del campo.
Potencial Eléctrico y Energía Potencial
V = \frac{k \cdot q}{\varepsilon_r \cdot r}, \quad U = q_{\text{test}} \cdot V = \frac{k \cdot q \cdot q_{\text{test}}}{\varepsilon_r \cdot r}
Potencial eléctrico V (en voltios) producido por una carga puntual, y la energía potencial electrostática U (en julios o eV) almacenada en el sistema de dos cargas.
Cinemática de Partículas Cargadas
a = \frac{q \cdot E}{m}, \quad K = q \cdot \Delta V = \frac{1}{2} m v^2
La segunda ley de Newton aplicada a una partícula cargada de masa m y carga q en un campo eléctrico uniforme E, calculando la aceleración y la ganancia de energía cinética.
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General reference
Confianza, metodología y fuentes
Metodología y fuentes▸
Responsabilidad editorial
Autor: Calculover Editorial Team - Editor
Responsable: Calculover Editorial Team - Editorial owner
Última revisión: 2026-07-31
Última verificación: 2026-07-31
Fuentes principales
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Glosario
Términos clave explicados
6 términos▸
Intensidad del Campo Eléctrico (E)Un campo vectorial que representa la fuerza eléctrica por unidad de carga ejercida sobre una carga de prueba positiva en un punto del espacio, medida en newtons por coulomb (N/C) o voltios por metro (V/m).
Constante de Coulomb (k)La constante de proporcionalidad en las ecuaciones electrostáticas, k = 1/(4πε₀) ≈ 8.9875517923 × 10⁹ N·m²/C², derivada de la velocidad de la luz y la permeabilidad del vacío.
Permitividad del Vacío (ε₀)La constante física que representa la capacidad del vacío clásico para permitir líneas de campo eléctrico, ε₀ ≈ 8.8541878128 × 10⁻¹² F/m (o C²/(N·m²)).
Permitividad Relativa / Constante Dieléctrica (εᵣ)Una relación adimensional que indica cuánto reduce un medio el campo eléctrico neto en comparación con el vacío (εᵣ = 1 para el vacío, ~1.00059 para el aire, 80 para el agua, 3.9 para el vidrio de sílice).
Potencial Eléctrico (V)La energía potencial electrostática por unidad de carga en un punto del espacio, medida en voltios (1 V = 1 J/C = 1 N·m/C).
Carga de Prueba (q)Una carga idealizada e infinitesimalmente pequeña usada para sondear la magnitud y dirección de un campo eléctrico sin alterar la distribución de la carga fuente.
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Escenarios
Ejemplos del mundo real
3 ejemplos▸
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Estudiante de física calculando la intensidad del campo alrededor de una carga en microculombios
E = (8.98755 × 10⁹ × 10⁻⁶) / (1.0006 × 0.1²) ≈ 898,225 N/C (o V/m). El campo apunta radialmente hacia afuera desde la carga positiva.
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Físico atómico midiendo el campo eléctrico atómico en el radio de Bohr
Protón (+e) a 0.0529 nm (radio de Bohr)
Carga (q) +e (1.602 × 10⁻¹⁹ C)Distancia (r) 0.529 Å (5.2918 × 10⁻¹¹ m)
E ≈ 5.14 × 10¹¹ N/C. El inmenso campo eléctrico a escala atómica mantiene al electrón ligado al núcleo con un potencial eléctrico V ≈ 27.2 V.
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Ingeniero eléctrico verificando la aceleración de un electrón en un CRT o un propulsor iónico
Electrón en un campo uniforme de 1,000 N/C
Intensidad del Campo (E) 1,000 N/CPartícula Electrón (q = -e, m = 9.109 × 10⁻³¹ kg)
Fuerza F = 1.602 × 10⁻¹⁶ N. Aceleración a = F / m ≈ 1.759 × 10¹⁴ m/s², dirigida en sentido opuesto a las líneas de campo eléctrico.
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Análisis a fondo
Entendiendo los Campos Eléctricos, la Ley de Coulomb y las Fuerzas Electrostáticas
3 capítulos · 2 min de lectura▸
Un campo eléctrico es un campo de fuerza fundamental que rodea a toda carga eléctrica. Dicta la fuerza que otras cargas experimentan al colocarse dentro de su influencia. Desde el enlace atómico en química hasta los transistores de semiconductores, los tubos CRT y las líneas de transmisión de alto voltaje, calcular la intensidad del campo eléctrico es esencial en física e ingeniería eléctrica.
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Preguntas
Preguntas frecuentes
4 preguntas▸
¿Cuál es la diferencia entre N/C y V/m?+
¡No hay diferencia física ni matemática! 1 newton por coulomb (N/C) es idénticamente igual a 1 voltio por metro (V/m). N/C enfatiza la fuerza por carga, mientras que V/m enfatiza la tasa espacial de cambio de voltaje.
¿Por qué la distancia no puede ser cero en la fórmula de la carga puntual?+
La ecuación de la carga puntual E = k·q/r² asume un punto ideal con volumen cero. A medida que r se acerca a 0, E se acerca a infinito. Las cargas físicas reales (como los electrones o los núcleos atómicos) están gobernadas por la mecánica cuántica o por distribuciones de carga finitas a escala subatómica.
¿Cómo afecta un medio dieléctrico a la intensidad del campo eléctrico?+
En un medio dieléctrico (como el agua, el vidrio o el plástico), los dipolos eléctricos se alinean contra el campo externo. Esta polarización crea un contracampo interno, debilitando el campo neto por un factor igual a la permitividad relativa del material (εᵣ). Por ejemplo, en el agua (εᵣ = 80), la intensidad del campo eléctrico se reduce en un 98.75% en comparación con el vacío.
¿En qué dirección apunta el campo eléctrico?+
Por convención, los vectores de campo eléctrico apuntan radialmente HACIA AFUERA desde las cargas positivas y radialmente HACIA ADENTRO hacia las cargas negativas. Una carga de prueba positiva acelerará a lo largo de las líneas de campo, mientras que una carga negativa acelerará en dirección opuesta a las líneas de campo.
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