Calculadora de potencial eléctrico para V, Q y distancia

Calcula potencial eléctrico, carga o distancia a partir de la ley de Coulomb con V = kQ/r para electrostática de cargas puntuales.

Elige la variable que quieres despejar, introduce los otros dos valores y la calculadora reorganiza al instante la fórmula del potencial eléctrico.

Calculadora de potencial eléctrico para V, Q y distancia
Calcula potencial eléctrico, carga o distancia a partir de la ley de Coulomb con V = kQ/r para electrostática de cargas puntuales.

Usa la carga y la distancia para resolver el potencial eléctrico.

Acerca de la calculadora de potencial eléctrico

El potencial eléctrico es una de las magnitudes más útiles en electrostática porque convierte un problema basado en fuerzas en un problema de energía por unidad de carga. Para una carga puntual, el potencial a una distancia r es V = kQ / r, donde k es la constante de Coulomb y Q es la carga fuente en culombios. Esta calculadora te permite resolver esa ecuación en las tres direcciones. Puedes hallar el potencial creado por una carga, determinar qué carga se necesita para crear un potencial objetivo o resolver la distancia asociada con un potencial y una carga conocidos. El potencial se mide en voltios, que equivalen a julios por culombio. Por eso está estrechamente relacionado con la energía, el trabajo y la diferencia de voltaje. En la práctica, una carga positiva produce potencial positivo y una carga negativa produce potencial negativo. Como la fórmula depende de 1/r, el potencial disminuye linealmente con la distancia inversa, no con el inverso del cuadrado. Por eso el potencial suele ser cómodo para comparar distintos puntos del espacio incluso cuando el campo eléctrico cambia rápidamente. Reorganizar la fórmula es habitual en clases de física y estimaciones de ingeniería. Si conoces el potencial y la distancia, puedes resolver Q = Vr / k para inferir la carga fuente. Si conoces el potencial y la carga fuente, puedes resolver r = kQ / V para encontrar dónde aparece ese potencial respecto de la carga puntual. La calculadora maneja directamente esas transformaciones para que no tengas que preocuparte por errores de álgebra o deslices con la notación científica. Esta fórmula de carga puntual es ideal para problemas introductorios, aproximaciones de laboratorio y comprobaciones rápidas. Funciona mejor en vacío o aire, donde la constante de Coulomb estándar es una aproximación razonable. Al pasar a materiales dieléctricos, campos no uniformes o distribuciones de carga extendidas, la permitividad efectiva o la geometría cambian la relación. En esos casos, el modelo de carga puntual aún aporta intuición, pero puede requerirse una solución de campo más detallada. Aun con esas limitaciones, el potencial eléctrico sigue siendo un concepto central en electrostática, análisis de capacitores, movimiento de partículas y visualización de campos. Una calculadora rápida ayuda cuando necesitas comparar escenarios, interpretar signos o verificar cálculos manuales antes de avanzar hacia un diseño o una derivación más completa.

Ejemplos de potencial eléctrico

Estos ejemplos resueltos muestran las tres formas principales de reorganizar V = kQ/r.

EntradasSalidaInterpretación
Modo: Calcular potencial; Q = 2 × 10^-9 C, r = 0.25 mV = 71.900414 VUna carga pequeña de escala nanoculombio aún puede crear un potencial considerable cuando estás cerca.
Modo: Calcular carga; V = 90 V, r = 0.5 mQ = 5.006926e-9 CLa ecuación reorganizada muestra que solo se necesitan unos pocos nanoculombios para crear 90 voltios a medio metro.
Modo: Calcular distancia; V = 17.975104 V, Q = 1 × 10^-9 Cr = 0.5 mLa distancia aumenta a medida que el potencial disminuye cuando la carga fuente permanece fija.

Cómo usar la calculadora de potencial eléctrico

  1. Elige si quieres resolver el potencial, la carga o la distancia.
  2. Introduce las dos magnitudes conocidas que correspondan al modo seleccionado usando voltios, culombios y metros.
  3. Haz clic en Calcular para ver el valor resuelto y la fórmula reorganizada utilizada.
  4. Usa Restablecer para limpiar los campos e iniciar un nuevo escenario de carga puntual.

Preguntas frecuentes sobre la calculadora de potencial eléctrico

¿Qué mide el potencial eléctrico?
El potencial eléctrico mide la energía potencial por unidad de carga en una ubicación dentro de un campo eléctrico. Por eso se expresa en voltios, equivalentes a julios por culombio.
¿Por qué el denominador es solo r y no r al cuadrado?
El potencial está relacionado con la integral del campo eléctrico, por lo que su dependencia con la distancia es una potencia más débil que la del campo en una carga puntual. Por eso el potencial eléctrico varía con 1/r mientras el campo eléctrico varía con 1/r².
¿El potencial eléctrico puede ser negativo?
Sí. Una carga fuente negativa produce potencial eléctrico negativo respecto de la referencia cero en el infinito. El signo del resultado es importante porque indica la dirección del cambio de energía potencial para una carga de prueba positiva.
¿Por qué la distancia puede ser inválida al resolver r?
La distancia debe mantenerse positiva en un problema físico de carga puntual. Si los signos de la carga y del potencial implican una distancia negativa, o si el potencial es cero, los valores introducidos no son coherentes con la ecuación simple.
¿Esta fórmula funciona dentro de materiales?
Es más precisa en vacío o aire usando la constante de Coulomb estándar que se muestra aquí. En materiales con distinta permitividad, quizá debas reemplazar la constante o usar un modelo electrostático más detallado.