aula3 - Eletrostatica

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Física Geral II - Eletricidade
Eletrostática
Aula 3
Prof. Marcelo Musci. DSc.
aula@musci.info
Set/2018
Referências de Aula
▪ Googleclassroom
◼ https://classroom.google.com
◼ Código q6ry8b3
▪ Livros texto
◼ Young, Hugh D. Física 3, Sears e Zemansky: 
eletromagnetismo -14. ed. - São Paulo: Pearson 
Education
do Brasil, 2016. 
◼ Halliday, D. Fundamentos de física, volume III : 
eletromagnetismo - Rio de Janeiro : LTC, 2012. 
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Energia potencial elétrica
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▪ A figura abaixo indica um par de placas metálicas paralelas 
carregadas, produzindo um campo elétrico uniforme 
orientado de cima para baixo com módulo E.
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Energia potencial elétrica
Uma carga positiva em deslocamento:
Energia potencial elétrica
Uma carga negativa em deslocamento:
Energia potencial elétrica
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▪ Podemos aplicar esse conceito a uma carga
puntiforme situada em qualquer campo
elétrico produzido por uma distribuição
estática de cargas.
▪ A carga de teste q0 se desloca ao longo de
uma linha reta que se estende radialmente a
partir da carga q.
▪ À medida que ela se desloca de a até b, a
distância varia de ra até rb.
Energia potencial elétrica
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Energia potencial elétrica
Energia potencial elétrica
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Potencial elétrico
▪ Denomina-se potencial elétrico a energia potencial por 
unidade de carga. Definimos o potencial elétrico V em 
qualquer ponto de um campo elétrico como a energia 
potencial U por unidade de carga associada a uma carga de 
teste q0 nesse ponto:
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Potencial elétrico
▪ A unidade SI de potencial elétrico é chamada de volt (1V), em 
homenagem ao cientista italiano e pesquisador experimental 
da eletricidade Alessandro Volta (1745-1827), sendo igual a 1 
joule por coulomb:
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▪ A voltagem desta pilha é igual à diferença 
de potencial Vab = Va - Vb entre o terminal 
positivo (ponto a) e o terminal negativo 
(ponto b).
Potencial elétrico
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• São superfícies em que todos os pontos têm o
mesmo potencial.
• Seções retas das superfícies equipotenciais
(linhas azuis) e das linhas de campo elétrico
(linhas vermelhas) para conjuntos de cargas
puntiformes.
• Um deslocamento ao longo de uma
equipotencial não requer trabalho.
Superfícies equipotenciais
Superfícies equipotenciais
Superfícies equipotenciais
Quando todas as cargas estão em repouso, a
superfície de um condutor é sempre uma
superfície equipotencial. As linhas de campo
elétrico penetram perpendicularmente na
superfície desse condutor.
Superfícies equipotenciais
Potencial de uma carga pontual
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▪ Para encontrarmos o potencial V de uma única carga puntiforme q:
▪ Encontramos o potencial produzido por um conjunto de cargas:
Potencial de uma carga pontual
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▪ No caso de uma distribuição contínua de cargas ao longo de uma linha:
▪ Os potenciais definidos pelas equações acima são nulos em pontos
infinitamente distantes de qualquer distribuição de cargas.
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▪ O campo elétrico e o potencial são intimamente relacionados.
▪ A equação abaixo expressa um aspecto dessa relação:
Gradiente de potencial
▪ Podemos escrever em termos dos vetores unitários do seguinte modo:
▪ A seguinte operação denomina-se gradiente da função f:
▪ Portanto, em notação vetorial, escrevemos
Gradiente de potencial
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