4 Potencial Elétrico

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ENERGIA POTENCIAL (EP)
�Forma de energia associada a um sistema
onde ocorre interação entre diferentes corpos e
está relacionada com a posição que determinado
corpo ocupa.
�A unidade de energia no Sistema Internacional
(SI) é o joule (J).
ENERGIA POTENCIAL
GRAVITACIONAL
ENERGIA POTENCIAL
ELÁSTICA
ENERGIA
POTENCIAL
ELÉTRICA
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EXEMPLO
Considere duas cargas, Q = 100ηC, q = 25ηC e d =
10 cm, a energia potencial elétrica armazenada
inicialmente pelo sistema vale:
Troca-se agora a carga q de 25ηC por uma de
50ηC.
EXEMPLO
Para as duas situações, calculemos a razão entre a
energia potencial e suas respectivas cargas q.
POTENCIAL ELÉTRICO
�Traduz a energia potencial elétrica armazenada
por unidade de carga posicionada nesse local.
�Assim: V = Ep/q
�onde Ep é a energia potencial e q é a carga
elétrica da partícula de prova.
POTENCIAL ELÉTRICO
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POTENCIAL ELÉTRICO
�A unidade de
potencial elétrico é
joule por coulomb
(J/C), isto é, volt
(V).
POTENCIAL ELÉTRICO
�Se colocarmos um elétron numa região de
potencial positivo, ele será atraído. Do contrário,
será repelido.
1. Em um campo elétrico com carga elétrica
puntiforme igual a 4µC, a mesma é transportada
de um ponto P até um ponto muito distante, tendo
as forças elétricas realizado um trabalho de 8 J.
Determine:
a) a energia potencial elétrica de q em P.
b) o potencial elétrico do ponto P.
HORA DE PRATICAR
2. No campo elétrico criado por uma carga Q
puntiforme de 4. 10-6C, determine:
a) o potencial elétrico situado a 1m da carga Q.
b) a energia potencial elétrica adquirida por uma
carga elétrica puntiforme, cujo valor é 2 . 10-10C,
quando colocada no ponto P. O meio é o vácuo (k =
9 .109 N.m²/C²)
HORA DE PRATICAR
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3. (UNB – DF / adaptada) Uma carga pontual Q,
cria no vácuo, a uma distância d, um potencial de
200 volts e um campo elétrico de intensidade igual
a 600 N/C. Quais os valores de d e Q? (Dado k = 9
.109 N.m²/C²).
HORA DE PRATICAR DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP)
Se utilizarmos placas
condutoras planas e
iguais, paralelas entre
si e eletrizadas com
cargas de mesmo
módulo e sinais
opostos, termos um
campo elétrico
uniforme.
DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP)
Entre as placas há
uma ddp, devido à
separação das cargas:
o potencial positivo e
o potencial negativo.
Um elétron, colocado
entre as placas é
repelido pelas cargas
negativas e atraído
pela placa positiva.
DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP)
�A diferença de potencial ou d. d. p., também é
chamada de tensão elétrica ou voltagem. É
normalmente representada pela letra V.
�Quanto maior a tensão, maior a energia cinética
do elétron, ou seja, maior sua velocidade.
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1. Uma partícula eletrizada com carga q = 3,0 µC
é colocada em repouso num ponto A de um campo
elétrico uniforme de intensidade E = 2,0 kV/m.
Num dado intervalo de tempo, ela se desloca para
um ponto B. Sabendo que a d. d. p. entre os pontos
A e B é V = 40 V, determine:
a) o trabalho realizado pela força sobre a
partícula;
HORA DE PRATICAR
b) A energia cinética da partícula ao atingir o
ponto B;
c) o deslocamento realizado pela partícula;
d) A intensidade da força que age na partícula.
HORA DE PRATICAR
2. Sejam duas superfícies equipotenciais A1 e A2
em um campo elétrico uniforme de intensidade E
cujo valor é igual a 2,0 . 102N/C, conforme mostra
a figura. As distâncias CD e DB são,
respectivamente, 2,0cm e 1,0cm.
HORA DE PRATICAR
Determine:
a) o trabalho da força elétrica para conduzir uma
carga q = 4,0µC de D até B;
b) a diferença de potencial entre C e B.
HORA DE PRATICAR
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3. No campo elétrico uniforme da figura
esquematizada, a distância entre as duas
superfícies equipotenciais A e B é igual a 0,25 m.
HORA DE PRATICAR
Sabendo que o campo elétrico tem intensidade E =
5,0 . 103 V/m, podemos afirmar que a ddp entre
essas duas superfícies equipotenciais vale:
HORA DE PRATICAR
4. (UFPel) Duas placas condutoras extensas, A e
B, carregadas eletricamente, criam no espaço que
as separa um campo elétrico uniforme, como
mostra a figura abaixo.
HORA DE PRATICAR
a) Qual o sinal da carga elétrica em cada uma das
placas?
b) O potencial elétrico é maior no ponto P ou no
ponto M?
c) Se um elétron for abandonado no interior do
campo elétrico, qual o sentido do seu movimento?
HORA DE PRATICAR