Calculadora de campo elétrico para E, força e potencial

A calculadora de campo elétrico ajuda você a trabalhar com três grandezas de eletrostática muito relacionadas: intensidade do campo elétrico, força eletrostática e potencial elétrico. As três vêm da lei de Coulomb e descrevem como as cargas elétricas influenciam o espaço ao seu redor. No modelo de carga pontual, a interação depende da magnitude da carga, do sinal da carga e da distância de separação. Esta calculadora usa a constante de Coulomb k = 8.9875517923 × 10^9 N·m²/C², que é o valor padrão usado em física introdutória e em física para engenharia. Ao escolher o modo Campo elétrico, a calculadora aplica E = kQ / r². A intensidade do campo elétrico indica com que força uma carga pontual empurraria ou puxaria uma carga de teste positiva colocada a uma distância r. O resultado é exibido em newtons por coulomb, unidade também equivalente a volts por metro. Uma carga fonte positiva produz um campo apontando para fora, enquanto uma carga negativa produz um campo apontando para dentro; por isso, o sinal do resultado pode ser útil quando você quer contexto direcional, e não apenas a magnitude. O modo Força usa F = kQ1Q2 / r². Ele fornece a força eletrostática entre duas cargas pontuais. Se as cargas têm o mesmo sinal, a força é positiva neste tratamento unidimensional simplificado e representa repulsão. Se as cargas têm sinais opostos, o resultado se torna negativo e representa atração. Como a fórmula contém r² no denominador, até uma pequena mudança na separação pode produzir uma mudança muito grande na força, uma das razões pelas quais interações eletrostáticas se tornam tão importantes em pequenas escalas. O modo Potencial usa V = kQ / r. O potencial elétrico descreve a energia potencial por unidade de carga criada por uma carga pontual em um local. Ele é especialmente útil em teoria de circuitos, problemas de eletrostática e raciocínios baseados em energia. Diferente da expressão do campo elétrico, o potencial depende de 1 / r em vez de 1 / r², então diminui mais lentamente com a distância. Isso o torna uma grandeza conveniente para comparar posições ao redor de uma partícula carregada ou de um condutor. Esta calculadora é mais indicada para problemas idealizados de cargas pontuais no vácuo ou no ar, onde a constante de Coulomb é uma boa aproximação. Em materiais reais, a permissividade altera a interação, e distribuições de carga extensas podem exigir integração ou métodos numéricos em vez de uma única equação fechada. Ainda assim, as fórmulas aqui são o ponto de partida padrão para tarefas, verificações de laboratório e estimativas rápidas de engenharia.