Utilize esta ferramenta para calcular a força elétrica entre duas cargas pontuais, usando a constante de Coulomb.
Constante de Coulomb (ke)
No vácuo, a constante de Coulomb é aproximadamente:
ke ≈ 8.9875 × 109 N·m²/C²
Use notação científica (ex: 1e-6 para 1 microcoulomb).
Use notação científica (ex: -1e-9 para -1 nanocoulomb).
A distância deve ser um valor positivo e maior que zero.
Resultado da Força Elétrica:
Sobre a Constante de Coulomb (ke)
A constante de Coulomb, também conhecida como constante eletrostática, é um fator de proporcionalidade fundamental na física eletromagnética. Ela é crucial para a Lei de Coulomb, que descreve a interação entre partículas carregadas.
Valor e Unidades
No vácuo, o valor aproximado da constante de Coulomb é:
ke ≈ 8.9875 × 109 N·m²/C²
As unidades são Newton-metro quadrado por Coulomb quadrado (N·m²/C²), refletindo como a força, distância e carga estão inter-relacionadas na Lei de Coulomb.
A Lei de Coulomb
A Lei de Coulomb estabelece que a força elétrica (F) entre duas cargas pontuais (q&sub1; e q&sub2;) é diretamente proporcional ao produto das magnitudes das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) que as separa. A fórmula é:
F = ke · (|q&sub1; · q&sub2;|) / r²
F: Força elétrica (em Newtons, N)
ke: Constante de Coulomb (em N·m²/C²)
q&sub1; e q&sub2;: Valores das cargas elétricas (em Coulombs, C)
r: Distância entre as cargas (em metros, m)
Natureza da Força
A natureza da força (atração ou repulsão) é determinada pelos sinais das cargas:
Se q&sub1; e q&sub2; têm o mesmo sinal (ambas positivas ou ambas negativas), a força é de repulsão.
Se q&sub1; e q&sub2; têm sinais opostos (uma positiva e outra negativa), a força é de atração.
Relação com a Permissividade do Vácuo (ε₀)
A constante de Coulomb está intimamente relacionada à permissividade do vácuo (ε₀), que mede a capacidade do vácuo de permitir campos elétricos. A relação é dada por:
ke = 1 / (4π ε₀)
Onde ε₀ ≈ 8.854 × 10-12 C²/(N·m²).
Importância
A constante de Coulomb é fundamental para entender fenômenos eletrostáticos, desde a estrutura atômica até o funcionamento de dispositivos eletrônicos. Ela é um pilar do eletromagnetismo, permitindo calcular as forças que governam as interações entre cargas elétricas.
Nota: Esta calculadora e as informações fornecidas são para fins educacionais e assumem um ambiente de vácuo ou ar, onde a permissividade é aproximadamente a do vácuo. Em outros meios, a constante efetiva pode ser diferente.