Calculadora de Campo Elétrico

Com a calculadora de campo elétrico da Omni, você pode computar a magnitude de um campo elétrico criado a uma distância específica de uma única carga pontual.

No texto abaixo, primeiro tentaremos responder a seguinte pergunta: o que é um campo elétrico? Em seguida, apresentaremos a equação do campo elétrico para uma carga pontual e descreveremos outras possíveis fontes de um campo elétrico.

Para calcular o potencial elétrico em um ponto devido a uma única carga pontual ou a um sistema de cargas pontuais, confira nossa calculadora de potencial elétrico 🇺🇸.

Um campo elétrico é um campo que exerce uma força sobre as cargas, atraindo-as ou repelindo-as. Além disso, cada carga gera seu próprio campo elétrico. É por isso que, por exemplo, dois elétrons com a carga elementar e = 1,6 × 10^-19 C se repelem. Você pode verificar nossa calculadora da lei de Coulomb se quiser quantificar a quantidade de força elétrica entre duas partículas carregadas.

Você provavelmente sabe que tudo na natureza é feito de átomos, que consistem em um núcleo (carga positiva) e elétrons (carga negativa). O núcleo gera um campo elétrico que atrai e mantém os elétrons em suas órbitas, do mesmo modo que o sol atrai os outros planetas ao seu redor.

Você pode estimar o campo elétrico criado por uma carga pontual a partir da seguinte equação:

onde:

• $E$: magnitude do campo elétrico;
• $Q$: carga pontual;
• $r$: distância até a carga; e
• $k$: constante de Coulomb:

onde $\varepsilon_0$ é conhecido como permissividade do vácuo.

Você pode verificar com nossa calculadora de campo elétrico que a magnitude do campo elétrico diminui rapidamente à medida que a distância até a carga aumenta.

Um fato interessante é a aceleração extremamente rápida dos elétrons sujeitos a um campo elétrico. Você pode saber mais sobre isso na calculadora de aceleração no campo elétrico 🇺🇸.

Você sabia que a eletricidade está sempre estritamente ligada ao magnetismo? Duas das quatro conhecidas equações de Maxwell afirmam que:

• As cargas são uma fonte de um campo elétrico (esse é o caso da nossa calculadora de campo elétrico); e
• Um campo magnético que varia com o tempo produz um campo elétrico (e, portanto, eletricidade. Verifique essa incrível propriedade na nossa calculadora da lei de Faraday 🇺🇸).

Tanto o campo elétrico quanto o campo magnético, podem armazenar energia. Para saber mais detalhes sobre isso, acesse a nossa calculadora de densidade de energia de campos 🇺🇸.

Para encontrar o campo elétrico em uma determinada posição, devido a uma carga pontual, proceda da seguinte forma:

1. Divida a magnitude da carga pelo quadrado da distância da carga em relação à posição.

2. Multiplique o valor do passo 1 pela constante de Coulomb, ou seja, 8,9876 × 10⁹ N·m²/C².

3. Você obterá o campo elétrico em uma determinada posição devido a uma carga pontual.

A intensidade do campo elétrico é uma quantidade vetorial, pois requer tanto a magnitude quanto a direção e o sentido para sua descrição completa. O sentido do campo elétrico é o mesmo que o da força elétrica em uma carga teste positiva e de valor unitário.

A unidade SI do campo elétrico é newton por coulomb, ou seja, N/C. Podemos definir o campo elétrico como a força por unidade de carga. Como a unidade SI de força é o newton e a de carga é o coulomb, a unidade do campo elétrico é newton por coulomb.

O campo elétrico varia com o inverso do quadrado da distância até uma carga pontual que o gera, ou seja, E ∝ 1/r². Portanto, a força devida ao campo elétrico diminui à medida que nos afastamos da carga e aumenta à medida que nos aproximamos dela.