# Calculadora do campo elétrico de uma carga pontual

Campo de uma carga pontual E = k·|Q|/r² (em N/C, idêntico em V/m): o sinal de Q apenas define a direção — o campo aponta para fora de uma carga positiva e para dentro de uma negativa — mais a força que um elétron sentiria ali, F = e·E, como verificação cruzada. Âncoras: 1 nC a 1 m dá um campo suave de laboratório, 8.99 N/C; o campo do próprio elétron no raio de Bohr é 5.14221×10¹¹ N/C — a unidade atômica de campo elétrico.

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- **Categoria:** Science & Education

- **Palavras-chave:** campo elétrico, carga pontual, intensidade de campo, lei de coulomb, newtons por coulomb, eletromagnetismo

## Visão geral

Esta calculadora determina a intensidade e a direção do campo elétrico gerado por uma carga pontual utilizando a Lei de Coulomb ($E = k \cdot |Q| / r^2$). Ela converte automaticamente diferentes ordens de grandeza de carga e distância, calcula o campo em N/C (ou V/m) e avalia a força eletrostática resultante sobre um elétron de prova posicionado no ponto.

## Entradas

- **Carga Q** (number): e.g. 1
- **Unidade de carga** (select)
- **Distância r** (number): e.g. 1
- **Unidade de distância** (select)

## Quando usar

- Ao resolver problemas de eletrostática que exigem o cálculo da intensidade do campo elétrico a partir de cargas pontuais.
- Para converter e calcular grandezas em diferentes escalas de unidades, como microcoulombs (µC), nanocoulombs (nC), milímetros (mm) ou nanômetros (nm).
- Ao verificar a força exercida sobre um elétron de teste em distâncias macroscópicas ou na escala atômica.

## Como funciona

- O usuário insere o valor da carga fonte $Q$ e seleciona a unidade correspondente (C, mC, µC, nC ou pC).
- O usuário informa a distância radial $r$ até o ponto de medição e escolhe a unidade métrica (m, cm, mm, µm ou nm).
- A ferramenta converte os dados para o Sistema Internacional (SI) e aplica a fórmula $E = \frac{k \cdot |Q|}{r^2}$ usando a constante eletrostática $k \approx 8{,}98755 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.
- O resultado exibe a magnitude do campo ($E$), sua orientação radial (afastamento para cargas positivas ou aproximação para negativas) e a força eletrostática correspondente sobre um elétron ($F = e \cdot E$).

## Casos de uso

- Estudo e resolução de exercícios de física universitária e ensino médio envolvendo a Lei de Coulomb.
- Modelagem conceitual de experimentos laboratoriais com geradores eletrostáticos de baixa intensidade de carga.
- Análise de ordens de magnitude de campos elétricos em física atômica, como o raio de Bohr do hidrogênio.

## Perguntas frequentes

### Qual é a relação entre N/C e V/m?

As duas unidades são dimensionalmente equivalentes no Sistema Internacional, portanto $1\text{ N/C} = 1\text{ V/m}$.

### Como o sinal da carga afeta o campo elétrico?

O sinal de $Q$ define a direção vetorial: cargas positivas geram campos com sentido radial para fora, enquanto cargas negativas geram campos com sentido radial para dentro.

### Qual valor da constante eletrostática ($k$) é utilizado?

A ferramenta utiliza a constante de Coulomb no vácuo, aproximadamente $8{,}98755 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.

### Como é calculada a força sobre o elétron de teste?

A força é obtida pelo produto da carga elementar $e$ ($1{,}60218 \times 10^{-19}\text{ C}$) pela magnitude do campo elétrico calculado ($F = e \cdot E$).

### Posso calcular campos elétricos em distâncias nanométricas ou atômicas?

Sim, o seletor de distância suporta unidades desde nanômetros (nm) e micrômetros (µm) até metros (m).

## Ferramentas relacionadas

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## Exemplos

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