Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Eletrostática - Potencial elétrico CURSO DE FÍSICA ELETROSTÁTICA - POTENCIAL ELÉTRICO PROF. FABRÍCIO SCHEFFER - FÁBRIS Eletrostática - Potencial elétrico Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Potencial Elétrico (V) É uma grandeza escalar relacionada a medida da energia potencial elétrica adquirida por unidade de carga, quando um corpo eletrizado é introduzido num campo elétrico. Pode-se dizer que o potencial criado por uma carga (Q) indica a POSSIBILIDADE de existir energia potencial elétrica nesse local. A energia só existirá, contudo, quando uma 2ª carga elétrica for colocado no local onde existe o potencial. 2 Definição matemática de potencial elétrico (V) 1V=1J/C q E V pe 3 Potencial Elétrico de uma Carga Puntiforme Unidade no SI: J/C = Volt (V) 4 Potencial elétrico de várias cargas puntiformes (soma escalar) Exemplo Comparação entre campo resultante e potencial resultante e Campo resultante nulo em cargas alinhadas Caso 1 Caso 2 5 Energia Potencial 5.1 Energia potencial de uma carga colocada em um potencial Quando coloca-se uma carga q em um potencial elétrico, esta adquire uma energia potencial elétrica dada por: OBS.: O potencial elétrico de um ponto não depende da carga de prova q. Eletrostática - Potencial elétrico 5.2 Energia potencial do sistema de 2 Cargas pontuais Q1 e Q2 d QQk E 2112 .. 5.3 Energia potencial de um sistema de 3 cargas Movimento da carga elétrica (q) por efeito da força elétrica. A) Carga de prova (q) positiva colocada em uma região de potenciais: Conclusão: A carga q positiva se moverá para o .................... potencial, pois é um local de ................... energia potencial elétrica. B) Carga de prova (q) negativa colocada em uma região de potenciais: Conclusão: A carga q negativa se moverá para o .................... potencial, pois é um local de ................... energia potencial elétrica. 6 Trabalho da Força Elétrica É o gasto de energia potencial elétrica para levar uma carga do ponto A para o ponto B. Se a força elétrica for a força resultante teremos que: 7 Superfícies Equipotencial É o lugar geométrico de todos os pontos do espaço, que têm o mesmo potencial elétrico. As linhas de forças são perpendiculares às superfícies equipotenciais em qualquer campo elétrico. As linhas equipotenciais são perpendiculares às linhas de força. 7.1 Propriedades do potencial elétrico 1°) Uma linha de força (campo) é orientada no sentido dos potenciais menores. 2°) As cargas positivas abandonadas em repouso num campo elétrico, sujeitos unicamente às forças elétricas, deslocam-se, por causa da FE, para os potenciais menores. 3°) As cargas negativas abandonadas em repouso num campo elétrico, sujeitas unicamente às forças elétricas, deslocam-se, por causa da FE, para um ponto de maior potencial elétrico. OBS1.: A força elétrica é uma força conservativa, logo, o trabalho não depende da trajetória. OBS2.: Nas análises anteriores a carga q (independente do sinal) sempre vai para uma menor energia potencial elétrica, ou seja, quando só age a força elétrica o trabalho da força elétrica (WAB) é sempre positivo. Caso a carga q positiva se movimentar para um potencial elétrico maior ou a negativa para um menor, certamente é um agente externo ( e não a força elétrica) que estará causando esse movimento e portanto o trabalho da força elétrica será negativo (ganho de energia potencial) e o da força externa positivo. Eletrostática - Potencial elétrico 8 Trabalho das força externas ABexternas WW 9 Trabalho em um campo elétrico uniforme 10 Potencial elétrico de um condutor esférico A) Pontos Externos: considera-se como se toda carga estivesse concentrada no centro da esfera e d a distância do ponto P ao centro da esfera. B) Pontos Pertencentes ao condutor: todos os pontos do condutor esférico têm o mesmo potencial, que é calculado pela expressão: onde R é o raio da esfera. Obs.: dAB = distância entre as superfícies equipotenciais que contêm os pontos A e B.
Compartilhar