Calcule a intensidade do campo elétrico E = k·q / (εᵣ·r²) , potencial elétrico V = k·q / (εᵣ·r) , força sobre uma carga F = q·E , distância e cinemática de partículas carregadas em meio dielétrico.
Entradas
Selecione a escala de unidades: 1 µC = 10⁻⁶ C, 1 nC = 10⁻⁹ C, 1 e = +1,602×10⁻¹⁹ C.
Usado para derivar a força F = q·E e a energia potencial U = q·V.
Cenários pré-estabelecidos
campo elétrico e potencial
—
Insira uma carga e uma distância para calcular a intensidade e o potencial do campo.
Intensidade do campo (E)—
Intensidade do campo (V/m)—
Potencial elétrico (V)—
Força na Carga de Teste (F)—
Energia potencial (U)—
Meio dielétrico (εᵣ)—
Forçar uma carga em um campo
Nota: 1 N/C equivale a 1 V/m.
Força no escritório
—
Insira uma intensidade de campo e carregue para calcular a força eletrostática.
Resolva para distância
Resolve E = k·q / (εᵣ·r²) para distância: r = √(k·|q| / (εᵣ·E)).
distância de carga
—
Insira uma carga e uma intensidade de campo alvo para resolver a distância.
Dinâmica de Partículas em Campo
C
kg
Calcula a força eletrostática F = q·E e a aceleração a = F / m em um campo uniforme.
Aceleração de partículas
—
Insira a intensidade do campo elétrico para calcular a aceleração das partículas.
Aceleração (a)—
Força g-equivalente—
Força Eletrostática (F)—
Carga de Partícula (q)—
Massa de partículas (m)—
2 min de leitura3 etapas6 termos3 exemplos5 perguntasE = \frac{k \cdot q}{\varepsilon_r \cdot r^2} = \frac{1}{4\pi…
Um campo elétrico é um campo de força fundamental que envolve cada carga elétrica.
Escolha se deseja calcular a intensidade do campo elétrico E a partir de uma carga pontual e distância (E = k·q / r²), da força eletrostática medida por carga (E = F / q) ou resolver de forma inversa para a distância (r = √(k·|q| / E)). Você também pode selecionar o meio circundante (vácuo, ar, água, vidro ou silício).
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Insira valores e escala unitária
Insira a carga da fonte (em C, µC, nC, pC ou e) e a distância (em m, cm, mm, µm, nm ou Å). Você também pode fornecer uma carga de teste para visualizar a força eletrostática F = q·E exercida sobre ela.
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Revise a intensidade do campo e a cinemática
A calculadora exibe a intensidade do campo elétrico em N/C e V/m, potencial elétrico V em Volts, energia eletrostática U, direção do vetor de campo e aceleração de partículas (a = qE/m) para elétrons ou prótons.
Formulação da Lei de Coulomb para o campo elétrico produzido por uma carga pontual q a uma distância radial r em um meio dielétrico de permissividade relativa εr. Constante de Coulomb k ≈ 8,9875517923 × 10⁹ N·m²/C².
Força de campo da força por carga unitária
E = \frac{F}{q_{\text{test}}}
A definição fundamental do campo: o vetor de campo elétrico E é a força eletrostática F experimentada por unidade de carga de teste positiva colocada naquele local.
Forçar uma carga em um campo
F = q \cdot E
A força exercida por um campo elétrico E sobre qualquer carga q. Cargas positivas experimentam força na direção do campo; cargas negativas experimentam força oposta à direção do campo.
Potencial Elétrico e Energia 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 elétrico V (em Volts) produzido por uma carga pontual e a energia potencial eletrostática U (em Joules ou eV) armazenada no sistema de duas cargas.
Cinemática de partículas carregadas
a = \frac{q \cdot E}{m}, \quad K = q \cdot \Delta V = \frac{1}{2} m v^2
A segunda lei de Newton aplicada a uma partícula carregada de massa m e carga q em um campo elétrico uniforme E, calculando a aceleração e o ganho de energia cinética.
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Referência geral
Confiabilidade, metodologia e fontes
Metodologia e fontes▸
Responsabilidade editorial
Autor: Calculover Editorial Team - Editor
Responsável editorial: Calculover Editorial Team - Editorial owner
Última revisão: 2026-07-31
Última verificação: 2026-07-31
Limitações e orientações
Esta calculadora usa constantes físicas CODATA 2022/NIST recomendadas internacionalmente para cálculos de precisão em física e engenharia elétrica.
Orientação profissional:
Principais fontes
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Glossário
Principais termos explicados
6 termos▸
Intensidade do Campo Elétrico (E)Um campo vetorial que representa a força elétrica por unidade de carga exercida sobre uma carga de teste positiva em um ponto no espaço, medida em Newtons por Coulomb (N/C) ou Volts por metro (V/m).
Constante de Coulomb (k)A constante de proporcionalidade nas equações eletrostáticas, k = 1/(4πε₀) ≈ 8,9875517923 × 10⁹ N·m²/C², derivada da velocidade da luz e da permeabilidade ao vácuo.
Permissividade do Espaço Livre (ε₀)A constante física que representa a capacidade do vácuo clássico de permitir linhas de campo elétrico, ε₀ ≈ 8,8541878128 × 10⁻¹² F/m (ou C²/(N·m²)).
Permissividade Relativa/Constante Dielétrica (εᵣ)Uma proporção adimensional que indica o quanto um meio reduz o campo elétrico líquido em comparação com o vácuo (εᵣ = 1 para vácuo, ~1,00059 para ar, 80 para água, 3,9 para vidro de sílica).
Potencial Elétrico (V)A energia potencial eletrostática por unidade de carga em um ponto no espaço, medida em Volts (1 V = 1 J/C = 1 N·m/C).
Carga de teste (q)Uma carga idealizada e infinitesimalmente pequena usada para sondar a magnitude e a direção de um campo elétrico sem alterar a distribuição da carga da fonte.
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Situações comuns
Exemplos práticos
3 exemplos▸
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Estudante de Física calculando a intensidade do campo em torno de uma carga de microcoulomb
E ≈ 5,14 × 10¹¹ N/C. O imenso campo elétrico em escala atômica mantém o elétron ligado ao núcleo com um potencial elétrico V ≈ 27,2 V.
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Engenheiro elétrico verificando aceleração de elétrons em CRT ou propulsor de íons
Elétron em um campo uniforme de 1.000 N/C
Força de campo (E) 1.000 N/CPartícula Elétron (q = -e, m = 9,109 × 10⁻³¹ kg)
Força F = 1,602 × 10⁻¹⁶ N. Aceleração a = F / m ≈ 1,759 × 10¹⁴ m/s², direcionada opostamente às linhas do campo elétrico.
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Referência
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Análise detalhada
Compreendendo os campos elétricos, a lei de Coulomb e as forças eletrostáticas
3 capítulos · 2 min de leitura▸
Um campo elétrico é um campo de força fundamental que envolve cada carga elétrica. Dita a força que outras cargas experimentam quando colocadas sob sua influência. Da ligação atômica na química aos transistores semicondutores, tubos CRT e linhas de transmissão de alta tensão, o cálculo da intensidade do campo elétrico é essencial na física e na engenharia elétrica.
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Perguntas
Perguntas frequentes
5 perguntas▸
Qual é a diferença entre N/C e V/m?+
Não há diferença física ou matemática! 1 Newton por Coulomb (N/C) é identicamente igual a 1 Volt por metro (V/m). N/C enfatiza a força por carga, enquanto V/m enfatiza a taxa espacial de mudança de tensão.
Por que a distância não pode ser zero na fórmula da carga pontual?+
A equação de carga pontual E = k·q/r² assume um ponto ideal com volume zero. À medida que r se aproxima de 0, E se aproxima do infinito. Cargas físicas reais (como elétrons ou núcleos atômicos) são governadas pela mecânica quântica ou distribuições de carga finita em escalas subatômicas.
Como um meio dielétrico afeta a intensidade do campo elétrico?+
Em um meio dielétrico (como água, vidro ou plástico), os dipolos elétricos se alinham contra o campo externo. Esta polarização cria um contra-campo interno, enfraquecendo o campo líquido por um fator da permissividade relativa do material (εᵣ). Por exemplo, na água (εᵣ = 80), a intensidade do campo elétrico é reduzida em 98,75% em comparação com o vácuo.
Em que direção aponta o campo elétrico?+
Por convenção, os vetores de campo elétrico apontam radialmente PARA FORA das cargas positivas e radialmente PARA DENTRO em direção às cargas negativas. Uma carga de teste positiva acelerará ao longo das linhas de campo, enquanto uma carga negativa acelerará no sentido oposto às linhas de campo.
Como o campo elétrico é calculado a partir de uma carga pontual?+
Para uma carga pontual, a magnitude do campo elétrico é E = k|q|/(εᵣr²), onde q é a carga, r é a distância, k é a constante de Coulomb e εᵣ é a permissividade relativa do meio. O campo aponta para longe de uma carga positiva e em direção a uma carga negativa.
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