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Fórmulas de física
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fsalles@oi.com.br – última atualização 09/11/2017 Grandeza Símbolo Unidade de medida SI Fórmula Descrição Eletrostática – Cargas elétricas Carga elétrica elementar 𝑒 𝐶 (𝐶𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏) 𝑒 = 1.6 ∗ 10−19 𝑒 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 Carga elétrica 𝑄 𝐶 𝑄 = 𝑛 ∗ 𝑒 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑒 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑟 Eletrostática – Eletrização Eletrização por contato 𝑄𝑟 𝐶 𝑄𝑅 = |𝑄1| + |𝑄2| + ⋯ + |𝑄𝑛| 𝑛 𝑄𝑅 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑄1 + 𝑄2 + ⋯ + 𝑄𝑛 = 𝑠𝑜𝑚𝑎 𝑑𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑛 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠 Eletrostática – Força de interação entre cargas Lei de Coulomb 𝐹 𝑁 (𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛) 𝐹 = 𝑘 |𝑄1||𝑄2| 𝑑2 𝐹 = 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 𝑄1𝑄2 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎çã𝑜 𝑑 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑎çã𝑜 Constante no vácuo 𝑘 𝑁 𝑚2 𝐶2 𝑘 = 8,99 ∗ 109 𝑁 𝑚2 𝐶2 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 Eletrostática – Campo elétrico Campo elétrico 𝐸 𝑁 𝐶 𝐸 = 𝐹 |𝑞| 𝐸 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝐹 = 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑞 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑝 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑑 = 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝜌 (𝑟ô) = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 𝑗 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝐸 = 𝑘 |𝑄| 𝑑2 𝐸 = 𝜌 ∗ 𝑗 Eletrostática – Diferença de Potencial elétrico Energia potencial elétrica 𝐸𝑝 𝐽 (𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒) 𝐸𝑝 = 𝑘 ∗ |𝑄| ∗ |𝑞| 𝑑 𝐸𝑝 = 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑞 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑑 = 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑇𝑎𝑏 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝑒 𝑏 ∆𝐸𝑝 = −𝑇𝑎𝑏 Tensão (ddp - diferença de potencial) 𝑣 𝑉 (𝑉𝑜𝑙𝑡𝑠) 𝑜𝑢 𝐽 𝐶 𝑣 = 𝐸𝑝 |𝑞| 𝑣 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝐸𝑝 = 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑞 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑣 = 𝑘 ∗ |𝑄| |𝑞| Trabalho de uma força elétrica 𝑇𝑎𝑏 𝐽 𝑇𝑎𝑏 = |𝑞|(𝑣𝑏 − 𝑣𝑎) 𝑇𝑎𝑏 = 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝑒 𝑏 𝑞 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑣𝑎 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 𝑎 𝑣𝑏 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 𝑏 Tensão (ddp - diferença de potencial) 𝑈 𝑉 𝑜𝑢 𝐽 𝐶 𝑈 = (𝑣𝑏 − 𝑣𝑎) 𝑈 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛ç𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑣𝑎 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 𝑎 𝑣𝑏 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 𝑏 𝑘 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑛𝑜 𝑣á𝑐𝑢𝑜 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑔𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 ∆𝑑𝑎𝑏 = 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑎 𝑒 𝑏 𝑅 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑈 = 𝑘 |𝑄| ∆𝑑𝑎𝑏 𝑈 = 𝑅 ∗ 𝑖 fsalles@oi.com.br – última atualização 09/11/2017 Grandeza Símbolo Unidade de medida SI Fórmula Descrição Eletrodinâmica – Corrente elétrica Corrente elétrica 𝑖 𝐴 (𝐴𝑚𝑝𝑒𝑟𝑒) 𝑜𝑢 𝐶 𝑠 𝑖 = |𝑄| ∆𝑡 𝑖 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 ∆𝑡 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 Resistência elétrica 𝑅 𝛺 (𝑂ℎ𝑚) 𝑜𝑢 𝑉 𝐴 𝑅 = 𝑈 𝑖 𝑅 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑈 = 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 (𝑑𝑑𝑝) 𝑖 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑖𝑐𝑎 𝜌 (𝑟ô) = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 𝑙 = 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑎 𝑠𝑒𝑐çã𝑜 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑅 = 𝜌 ∗ 𝑙 𝐴 Densidade da corrente elétrica 𝑗 𝐴 𝑚2 𝑗 = 𝑖 𝐴 𝑗 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝐸 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝜌 (𝑟ô) = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 𝑗 = 𝐸 𝜌 Condutividade elétrica 𝜎 1 𝛺 ∗ 𝑚 𝜎 = 1 𝜌 𝜎 (𝑠𝑖𝑔𝑚𝑎) = 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝜌 (𝑟ô) = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 Eletrodinâmica – Potência elétrica Potência elétrica 𝑃𝑜𝑡 𝑊 (𝑊𝑎𝑡𝑡𝑠) 𝑜𝑢 𝑉 ∗ 𝐴 𝑃𝑜𝑡 = 𝑈 ∗ 𝑖 𝑃𝑜𝑡 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑖 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑅 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑈 = 𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 (𝑑𝑑𝑝) 𝑃𝑜𝑡 = 𝑅 ∗ 𝑖2 𝑃𝑜𝑡 = 𝑈2 𝑅 Eletrodinâmica – Consumo de energia elétrica Consumo de energia 𝐸𝑐𝑜𝑛 𝑊 ∗ 𝑠 𝐸𝑐𝑜𝑛 = 𝑃𝑜𝑡 ∗ ∆𝑡 𝐸𝑐𝑜𝑛 = 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 𝑃𝑜𝑡 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 ∆𝑡 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 Magnetismo Campo magnético 𝐵 𝑇 (𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎) 𝑜𝑢 𝑁 𝐶 ∗ 𝑚 𝑠 𝐵 = 𝐹𝑀 |𝑄| ∗ 𝑣 ∗ sen 𝜃 𝐵 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐹𝑀 = 𝐹𝑜𝑟ç𝑎 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎 |𝑄| = 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 sen 𝜃 = 𝑠𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝐵 𝑒 𝑣 Força magnética 𝐹𝑀 𝑁 𝐹𝑀 = 𝐵 ∗ |𝑄| ∗ 𝑣 ∗ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 Importante Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜 𝑐í𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 = 𝜋 ∗ 𝑟2 → 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 1 𝑝𝑟ó𝑡𝑜𝑛 = 1,6726219 × 10−27 𝐾𝑔 → 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 1 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛 = 9,10938356 × 10−31 𝐾𝑔 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑠𝑒 10 𝑃𝑟𝑒𝑓𝑖𝑥𝑜 𝑆í𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑇𝑒𝑟𝑎 𝑇 1012 1 000 000 000 000 𝐺𝑖𝑔𝑎 𝐺 109 1 000 000 000 𝑀𝑒𝑔𝑎 𝑀 106 1 000 000 𝐾𝑖𝑙𝑜 𝑘 103 1 000 𝐷𝑒𝑐𝑖 𝑑 10−1 0,1 𝐶𝑒𝑛𝑡𝑖 𝑐 10−2 0,01 𝑀𝑖𝑙𝑖 𝑚 10−3 0,001 𝑀𝑖𝑐𝑟𝑜 𝜇 10−6 0,000 001 𝑁𝑎𝑛𝑜 𝑛 10−9 0,000 000 001 𝑃𝑖𝑐𝑜 𝑝 10−12 0,000 000 000 001 fsalles@oi.com.br – última atualização 09/11/2017
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