Trabalho Potencial eletrico RESOLVIDO: Chabay capítulo 16

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CAPÍTULO 16 – POTENCIAL ELÉTRICO (Chabay 4ª ed) 
1 – O que é POTENCIAL ELÉTRICO? Por que essa grandeza física é 
útil/importante/necessária? 
Potencial elétrico é uma grandeza escalar que existe em uma posição como uma propriedade 
espacial e é definida pela quantidade de energia potencial elétrica disponível por unidade de 
carga, que não precisa ser carregada. Essa grandeza é relativa e necessária para 
compreendermos alguns conceitos de energia, campo elétrico e diferença de potencial. 
 
2 – Explique a relação entre ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA e POTENCIAL ELÉTRICO. 
Explique também a relação entre DIFERENÇA DE ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA e 
DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO. Por fim, explique a relação entre POTENCIAL 
ELÉTRICO e DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO. 
Energia potencial elétrica X Potencial elétrico: O potencial elétrico indica a quantidade de 
energia potencial elétrica por uma unidade de carga colocada em um ponto no espaço que 
tem a capacidade de se transformar em outro tipo de energia como, por exemplo, energia 
cinética. 
Diferença de potencial elétrico X Diferença de energia de potencial elétrica: A diferença de 
energia potencial elétrica é a variação da energia potencial de uma carga q quando é realizado 
trabalho sobre ela em um campo elétrico, e a unidade é o joule. Em resumo, a diferença de 
potencial elétrico é a capacidade da configuração do espaço de gerar energia. E a energia 
potencial é a energia efetiva que é capaz de ser gerada. 
Potencial Elétrico X Diferença de potencial elétrico: É a mesma coisa. 
 
3 – Qual a relação conceitual entre POTENCIAL ELÉTRICO e TRABALHO? Qual a relação 
matemática? 
 O potencial elétrico é a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho. 
 V= -W/q , Onde V é o potencial, W o trabalho e q a carga. 
 
4 – Qual a relação conceitual entre CAMPO ELÉTRICO e POTENCIAL ELÉTRICO? Por 
que há um sinal negativo na expressão matemática que representa essa relação? 
 O campo elétrico é a variação espacial do potencial elétrico, ou seja, ele é dado pelo 
gradiente do potencial e depende apenas da variação do potencial para sua determinação. 
Além disso, o campo é uma grandeza vetorial enquanto o potencial é uma grandeza escalar e 
ambos dependem apenas da carga fonte. O sinal negativo é porque o trabalho é sempre o 
negativo da energia potencial: ∆U = -W → ∆V= -W/q → ∆V = - ∫ 𝐸. 𝑑𝑟⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 
𝑟𝑓
𝑟𝑖
 
 
 
 
5 – Segundo o livro, no final da seção 16.7, “há duas maneiras diferentes de encontrar o 
potencial em uma posição específica.” Explique como você aplicaria essas duas 
maneiras diferentes para encontrar o potencial elétrico no ponto A na figura a seguir 
(haste delgada de comprimento L e carga positiva total Q uniformemente distribuída; 
seção 15.1 do livro). 
 
 
 
 
 
 
6 - Segundo o livro, no final da seção 16.7, “há duas maneiras de encontrar a diferença 
de potencial entre duas posições A e B.” Explique como você aplicaria essas duas 
maneiras diferentes para encontrar a diferença de potencial elétrico entre as posições 
A e B na figura a seguir (haste delgada de comprimento L e carga positiva total Q 
uniformemente distribuída; seção 15.1 do livro). 
 
 
 
A primeira maneira é considerar as contribuições de todas as 
cargas no espaço. Por convenção, usamos a diferença de potencial 
entre a carga pontual e uma carga no infinito. Porém, o potencial no 
infinito é sempre zero. Portanto: 
 
 
Outra maneira seria considerar o trabalho necessário para mover 
essa carga no infinito para o ponto A, e para isso é necessário levar 
em conta o campo elétrico atuante na região. 
 
 
A primeira maneira é fazer a diferença entre o potencial no 
ponto B menos o potencial no ponto A : ΔV = VB – VA 
Outra maneira é considerar o trabalho gasto no caminho 
entre A e B e, sendo assim, levar em consideração o campo 
elétrico da região.