5 potencialeltrico

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REVISÃO
TRABALHO E ENERGIA
Trabalho é definido como o produto da componente de força que atua na direção do deslocamento pelo deslocamento.
Trabalho = F.d; unidades: 1 J = 1 N m
Energia potencial gravitacional se define como a capacidade de realizar trabalho em virtude de uma posição ocupada. (Joules)
Energia cinética se define como a capacidade de realizar trabalho em virtude do movimento (velocidade). (Também em joules)
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Uma carga positiva abandonada em A, sofrerá a ação de uma força elétrica durante todo o deslocamento de A para B:
DIFERENÇA DE POTENCIAL
A força elétrica está realizando um trabalho ( ) e com isso transferindo energia para a carga. O potencial elétrico é uma propriedade do espaço que permite prever a energia potencial elétrica de qualquer carga colocada no interior de um campo elétrico. 
Por definição, a diferença de potencial entre dois pontos( ) é dada pela relação:
A diferença de potencial (ddp) também é chamada de voltagem ou tensão.
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Da equação de definição de diferença de potencial observamos que a unidade de diferença de potencial é:
Quando uma lâmpada é ligada a uma tomada de 110 V, cada 1 C que se deslocar de um terminal para outro receberá 110 J de energia do campo elétrico existente na tomada. Se a tomada for de 220 V, cada 1 C receberá o dobro de energia ao se deslocar de um terminal para outro da tomada.
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SENTIDO DO MOVIMEMTO DE UMA CARGA
Como a força elétrica que atua na carga positiva tem o mesmo sentido do deslocamento de A para B:
Como a carga transportada de A para B é positiva:
Logo:
Se uma carga positiva for solta entre A e B, ela irá espontaneamente para o ponto B.
Uma carga positiva solta num campo elétrico tende a se deslocar de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial. Uma carga negativa tenderá se mover de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial. 
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TRABALHO PARA DESLOCAR CARGAS NO INTERIOR DE UM CAMPO ELÉTRICO
Trabalho para deslocar a carga positiva de A para B:
Em A:
Em B:
Força média:
deslocamento:
Trabalho = F. d =
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0
Energia potencial elétrica (em relação ao infinito) de uma carga puntual q, no campo criado por uma carga Q, a uma distância r desta carga: 
Iremos considerar que no infinito a carga “q” não terá energia potencial elétrica. Como trabalho mede variação de energia, o trabalho realizado sobre uma carga para trazê-la do infinito ao ponto B, será a energia potencial elétrica da carga em B;
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O trabalho que o campo realiza sobre a carga q, deslocando-se de A para B é:
Trabalho mede variação de energia. Então, o trabalho realizado de A para B é a variação de energia potencial elétrica de A para B:
(1)
(2)
Comparando (1) e (2):
e
 Se uma carga q é colocada em um ponto onde o potencial elétrico é V, ela possui nesta posição uma energia potencial elétrica
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Existe uma unidade técnica de energia chamada elétron-volt (eV). Afirmamos que 1 eV é a quantidade de energia adquirida por um elétron (carga = ) quando submetido a uma diferença de potencial de 1 V.
Quando uma carga é submetida a uma diferença de potencial ΔV, ela apresentará uma variação de energia igual a:
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POTENCIAL CRIADO POR CARGA PUNTUAL
Q
.
r
 A expressão fornece o potencial que uma carga puntual Q estabelece num ponto situado a uma distância r da carga. O potencial devido a uma carga positiva é positivo; o potencial devido a uma carga negativa é negativo.
∞
Trabalho realizado para trazer uma carga q do infinito até um ponto A distante r de uma carga puntual Q:
A
Considerando o potencial no infinito igual a zero:
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POTENCIAL DE VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS
O potencial elétrico V nas proximidades de várias cargas é igual à soma algébrica dos potenciais devidos a cada carga.
O potencial é + ou – de acordo com o sinal das cargas Q.
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POTENCIAL E CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
Campo E constante: F = qE
Logo: qVAB = qEd 
VAB = Ed
A diferença de potencial entre duas placas paralelas carregadas com cargas de mesmo valor e sinais contrários é o produto do campo elétrico entre as placas pela distância entre as placas
Considere duas placas paralelas carregadas com cargas de mesmo valor e sinais contrários, separadas de uma distância d. Entre elas existe um campo elétrico uniforme.
Trabalho = F.d = (q.E)d
Trabalho = q( )
O trabalho realizado pelo campo elétrico para levar uma carga positiva da placa positiva para a placa negativa é:
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SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
Superfície equipotencial de uma carga puntual positiva.
Todos os pontos na superfície de uma esfera concêntrica a uma carga puntual têm o m.esmo potencial elétrico
Superfície equipotencial de uma carga puntual negativa.
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SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS DE UM CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
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POTENCIAL ELÉTRICO DE UM CONDUTOR EM EQUILÍBRIO
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Como o campo elétrico é sempre perpendicular a superfície do condutor, uma carga positiva deslocada de A para B sofre a ação de uma força perpendicular ao seu deslocamento. O trabalho realizado pela força elétrica será nulo;
Logo: 
ou
Todos os pontos da superfície de um condutor em equilíbrio eletrostático têm o mesmo potencial elétrico.
Como o campo elétrico no interior do condutor é nulo:
Todos os pontos de um condutor em equilíbrio eletrostático, quer estejam na superfície, quer estejam no interior, apresentam o mesmo potencial elétrico.
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POTENCIAL DE UMA ESFERA ELETRIZADA
Uma esfera eletrizada age para pontos da superfície e do exterior como se toda carga da esfera estivesse localizada no centro:
P
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Para um ponto exterior: 
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