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Lei de Coulomb
Calcule a força eletrostática entre duas cargas elétricas usando a Lei de Coulomb.
A Lei de Coulomb, formulada por Charles-Augustin de Coulomb em 1785, descreve a força eletrostática entre duas cargas elétricas pontuais. É o análogo elétrico da Lei da Gravitação Universal de Newton.
Fórmula: F = k × |q₁| × |q₂| / r², onde F é em newtons, k é a constante eletrostática = 8,99×10⁹ N⋅m²/C², q₁ e q₂ são as cargas em coulombs (C) e r é a distância entre elas em metros.
Cargas do mesmo sinal (++ ou --) se repelem. Cargas de sinais opostos (+- ) se atraem.
A força é central (age ao longo da linha que une as cargas) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (lei do inverso do quadrado).
Comparação com a Gravitação Universal: ambas seguem a lei do inverso do quadrado, mas a força elétrica é muito mais intensa que a gravitacional (para partículas subatômicas, F_elétrica / F_gravidade ≈ 10³⁶).
Aplicações: física de partículas, química (ligações químicas), eletrônica, cálculo de campos elétricos e potencial.
Fórmula
∑F = k × |q₁×q₂| / r² | k = 8,99×10⁹ N·m²/C²
Como usar
1. Insira os valores das duas cargas (em coulombs ou μC)
2. Insira a distância entre elas
3. Clique em Calcular
4. Veja a força e se é de atração ou repulsão
Exemplos Práticos
Exemplo 1
Duas cargas iguais
Duas cargas de +2μC separadas por 10 cm.
Resultado:F = 3,60 N (repulsão)
q₁=2e-6 C, q₂=2e-6 C, r=0,1 m
Exemplo 2
Próton e elétron
Próton (+1,6e-19 C) e elétron (-1,6e-19 C) no átomo de hidrogênio (r=5,3e-11 m).
Resultado:F = 8,23e-8 N (atração)
q₁=1.6e-19, q₂=-1.6e-19, r=5.3e-11
Exemplo 3
Cargas opostas
Carga de +5μC e -3μC a 20 cm.
Resultado:F = 3,37 N (atração)
q₁=5e-6, q₂=-3e-6, r=0,2 m
Perguntas Frequentes
Coulomb (C) é a unidade de carga elétrica no SI. A carga do elétron é -1,602×10⁻¹⁹ C. Um coulomb corresponde à carga de ~6,24×10¹⁸ elétrons. Na prática, usam-se microcoulombs (μC) por ser uma unidade grande.
A Lei de Coulomb é estritamente válida apenas para cargas em repouso (eletrostática). Para cargas em movimento, a força também depende das velocidades e da teoria eletromagnética completa de Maxwell.
Para dois elétrons: F_elétrica ≈ 2,3×10⁻²⁸ N vs F_gravitacional ≈ 5,5×10⁻⁷¹ N — razão de 10⁴². A gravidade domina em escalas macroscópicas pois a matéria é eletricamente neutra, cancelando as forças elétricas.