ELETROSTÁTICA

Potencial elétrico

Potencial elétrico

A cada ponto de um campo elétrico associa-se a grandeza escalar potencial elétrico.

Q

PQ

R

A

B

Através dela calculamos: o trabalho da força

elétrica; a energia potencial

elétrica; E analisamos o comportamento de cargas elétricas abandonadas num campo elétrico

Potencial elétrico

O potencial elétrico é a grandeza que avalia, quanta energia potencial elétrica é armazenada por unidade de carga elétrica.

V – potencial elétricoE pot A – energia potencial no Aq – carga elétricaNo SI a unidade de potencial é o volt - V.

Energia potencial elétrica

Quando você ergue um livro para colocá-lo em

uma estante você gasta energia, certo?

Fica armazenada no livro na forma de

Energia potencial gravitacional

Energia potencial elétrica

Da mesma maneira, quando você comprime ou distende uma mola, diminuindo ou aumentando

É armazenada na forma de energia potencial elástica (EP)

seu comprimento, a mola armazena energia.

Energia potencial elétrica

A energia despendida ao mover a carga não é perdida. Fica armazenada na carga q e recebe o nome de energia potencial elétrica.

+Q

O P

d +

q

Considere, agora, o campo elétrico gerado por uma carga elétrica puntiforme Q, por exemplo, positiva, fixa num ponto O.

Energia potencial elétrica

A energia potencial elétrica que a carga q adquire ao ser colocada em P, situado a uma distância d de O, em relação a um referencial muito distante da carga Q é dada por:

No (SI) a unidade de energia é o Joule – J.

Potencial de uma carga puntiformeSe colocarmos em um ponto P uma carga puntiforme q ela adquire energia potencial.

+Q

Pd +

qPor definição, o potencial elétrico em P é dado pelo quociente:

Propriedades do potencial

I. O potencial elétrico é uma grandeza escalar, pois foi definido a partir de razão entre duas outras grandezas escalares: a energia e a carga elétrica;

II. O potencial elétrico é uma grandeza de ponto, pois trata-se de uma grandeza associada a cada um dos pontos da região do campo elétrico;

Propriedades do potencial

III. O potencial elétrico associado a um ponto P do campo elétrico não depende da eventual carga elétrica (carga de prova) que esteja nesse ponto;

IV. O potencial elétrico depende do valor da carga geradora (Q) do campo elétrico;

Propriedades do potencial

V. O potencial elétrico é decrescente no sentido da linha de força.

VI. O valor algébrico do potencial elétrico gerado por uma carga puntiforme Q tem o mesmo sinal dessa carga (supondo o referencial no infinito);

Gráfico V x d

Potencial de várias cargas

Diferença de potencial

Também chamada de Voltagem ou Tensão, que é uma das grandezas importantes da eletricidade.

É utilizada para explicar o movimento das cargas elétricas.

Pode ser representada por U, ou V ou pelas iniciais ddp.

A

B

Diferença de potencial

Num campo uniforme a ddp entre dois pontos é proporcional à distância entre as superfícies equipotenciais que passam por esses pontos.

Carga elétrica abandonada no campo elétrico A carga desloca-se espontaneamente na

direção e sentido da força.

Nestas condições, o trabalho realizado por F é sempre positivo.

À forma da trajetória descrita pela carga q nada se pode prever.

Carga elétrica abandonada no campo elétrico

Quando as linhas de força são curvilíneas a trajetória da partícula abandonada em repouso em A é imprevisível.

Carga elétrica abandonada no campo elétrico

Quando as linhas de força são retilíneas a trajetória da partícula abandonada em repouso no ponto A coincide com a linha de força.

Propriedades

I. Em todo movimento espontâneo de carga elétrica, num campo elétrico, a energia potencial elétrica da mesma diminui.

Propriedades

II. Cargas elétricas positivas, abandonadas em repouso no campo elétrico e sujeitas apenas à ação da força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de menor potencial elétrico.

Propriedades

III. Cargas elétricas negativas abandonadas em repouso num campo elétrico e sujeitas apenas à ação deste, deslocam-se espontaneamente para pontos de maior potencial.

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