Física Eletrostatica Ensino Médio

Potencial elétrico

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$$V = \frac{k \cdot Q}{d}$$

⚡ 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?

O potencial elétrico indica o quanto de energia potencial elétrica cada unidade de carga positiva teria se fosse colocada em um ponto do espaço próximo a uma carga elétrica. É usado para entender o 'nível energético' de um ponto no campo elétrico, permitindo prever se uma carga positiva tende a se afastar ou se aproximar de outra carga sem precisar analisar forças diretamente. Importante: essa é a fórmula do potencial elétrico gerado por uma carga puntiforme, considerando o potencial igual a zero no infinito (referência padrão). Diferente do campo elétrico, o potencial pode ser negativo — o sinal de Q entra diretamente no resultado.

📐 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
V potencial elétrico volt (V) a energia potencial elétrica por unidade de carga que existe em um ponto do espaço, devido à presença de uma carga elétrica geradora é o que a questão pede para calcular quando fala em 'potencial elétrico em um ponto', geralmente representado por V e medido em volts
k constante eletrostática N·m²/C² constante que depende do meio onde as cargas estão (no vácuo vale aproximadamente 9 × 10⁹ N·m²/C²) normalmente é dada no enunciado ou já é conhecida como constante do vácuo (k₀ ≈ 9 × 10⁹ N·m²/C²)
Q carga elétrica geradora coulomb (C) a carga elétrica que cria o campo elétrico e, consequentemente, o potencial no ponto considerado é a carga elétrica informada no enunciado, em coulombs (C), que está gerando o efeito no ponto analisado
d distância até a carga metro (m) a distância entre a carga geradora Q e o ponto onde se quer calcular o potencial elétrico é a distância informada no enunciado entre a carga e o ponto de interesse, em metros

📝 Passo a Passo de Como Resolver

Primeiro, identifique a carga elétrica Q que está gerando o campo elétrico, em coulombs. Em seguida, identifique a distância d entre essa carga e o ponto onde se quer calcular o potencial, em metros. Depois, use o valor da constante eletrostática k (aproximadamente 9 × 10⁹ N·m²/C² no vácuo), a menos que o enunciado forneça outro valor. Por fim, substitua os valores na fórmula V = k·Q/d para encontrar o potencial elétrico no ponto.

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🔄 Variações Algébricas (Isolando Incógnitas)

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

Isolando Q
$$Q = \dfrac{V d}{k} \quad (k \neq 0)$$
Isolando V
$$V = \dfrac{k \cdot Q}{d} \quad (d \neq 0)$$
Isolando d
$$d = \dfrac{kQ}{V} \quad (V \neq 0;\ \text{fisicamente } d > 0 \text{ — se o resultado der } d \leq 0, \text{os dados são inconsistentes})$$
Isolando k
$$k = \dfrac{V d}{Q} \quad (Q \neq 0)$$

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