Física Eletrostatica Ensino Médio

Energia potencial elétrica entre duas cargas

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$$U = k\dfrac{q_1 q_2}{r}$$

⚡ Calculadora desta Fórmula

Preencha os valores conhecidos da questão. Ao preencher todas as variáveis menos uma, a calculadora resolve a incógnita restante automaticamente com o passo a passo.

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🎯 O que é e para que serve?

Calcula a energia potencial elétrica armazenada no sistema de duas cargas — diferente da força de Coulomb (sempre tratada em módulo), aqui o sinal das cargas importa diretamente: cargas de mesmo sinal dão U>0 (energia armazenada ao aproximá-las, pois se repelem), cargas opostas dão U<0. Exige r > 0.

📐 Variáveis e Unidades de Medida

Confira o que significa cada símbolo da fórmula e como identificá-los nos enunciados:

Símbolo Nome Unidade Significado Como Identificar
U energia potencial elétrica J É a energia potencial do sistema de duas cargas puntiformes, considerando U=0 quando elas estão infinitamente distantes. Pode ser positiva (cargas de mesmo sinal) ou negativa (cargas de sinais opostos). É o que se quer calcular quando o problema pede a energia potencial de duas cargas.
k constante eletrostática N·m²/C² É a constante eletrostática do meio (no vácuo, ≈9×10⁹ N·m²/C²). É a mesma constante usada na Lei de Coulomb.
q_1 carga elétrica q_1 C É uma das duas cargas do sistema, com seu respectivo sinal (diferente da Lei de Coulomb, aqui o sinal importa para determinar se U é positiva ou negativa). É uma das cargas dadas no problema, com sinal.
q_2 carga elétrica q_2 C É uma das duas cargas do sistema, com seu respectivo sinal (diferente da Lei de Coulomb, aqui o sinal importa para determinar se U é positiva ou negativa). É uma das cargas dadas no problema, com sinal.
r distância entre as cargas m (> 0) É a distância entre as duas cargas. É a distância dada no problema.

📝 Passo a Passo de Como Resolver

1. Identifique as cargas q1 e q2 (com sinal) e a distância r (>0) entre elas. 2. Multiplique k, q1 e q2. 3. Divida por r.

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🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)

Dependendo da questão, você precisará encontrar outra variável além da principal:

Isolando k
$$k = \dfrac{Ur}{q_1 q_2} \quad (q_1 q_2 \neq 0)$$
Isolando r
$$r = \dfrac{k q_1 q_2}{U} \quad (U \neq 0,\ r > 0;\ \text{exige } \operatorname{sinal}(U)=\operatorname{sinal}(q_1 q_2))$$
Isolando q_1
$$q_1 = \dfrac{Ur}{k\, q_2} \quad (k\, q_2 \neq 0)$$
Isolando q_2
$$q_2 = \dfrac{Ur}{k\, q_1} \quad (k\, q_1 \neq 0)$$
Isolando U
$$k\dfrac{q_1 q_2}{r}$$

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