Fisica - Ensino Medio (187)

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V1 V2
elétrons
-
-
-
+ +
+
U = V1 - V2
V1 > V2
2
FÍ
SI
CA
 II
Em geral, as cargas elétricas livres não se distribuem de ma-
neira uniforme sobre a superfície externa do metal. Experimentalmente, 
observa-se que a concentração de cargas por unidade de área é maior 
nas regiões em que o corpo possui menor raio de curvatura, isto é, onde 
o corpo torna-se mais pontiagudo.
Tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp)
Normalmente, as cargas elétricas livres de um condutor me-
tálico isolado estão em movimento desordenado, caótico. Para que o 
movimento se torne ordenado, as extremidades do condutor devem ser 
ligadas aos terminais de um gerador elétrico. Quando o movimento dos 
portadores de carga elétrica torna-se ordenado origina-se uma corrente 
elétrica.
À medida que se movimentam, as cargas se chocam com os 
átomos que constituem a rede cristalina do condutor, havendo conversão 
da energia elétrica em energia térmica. Assim, as cargas vão perdendo 
a energia elétrica que receberam do gerador. 
A relação entre a energia potencial elétrica que a partícula 
possui num determinado ponto do condutor e a sua carga elétrica define 
uma grandeza escalar característica do ponto do condutor, denominada 
potencial elétrico V do ponto:
EV
q
=
∆
Onde:
E é a energia da quantidade de carga elétrica em determinado ponto 
do condutor;
∆q é a quantidade de carga elétrica numa determinada posição no 
condutor;
V é o potencial elétrico do ponto.
Portanto, cada ponto do condutor apresenta potencial elétrico 
diferente. A diferença de potencial elétrico entre dois pontos quaisquer 
(abreviadamente d.d.p.) representa-se pela letra U e é dada por: U =V1– V2 
para V1 > V2. 
+ -
V1 V2
1 2
U = V1 - V2
+ + + + +
+ + + + +
Sendo U = V1 – V2 então: 
−
= − =
∆ ∆ ∆
1 2 1 2E E E EU
q q q
. 
A esta diferença de energia entre os pontos 1 e 2 chamamos de 
trabalho necessário para transportar a carga do ponto 1 ao 2, então:
EU
q q
∆ τ
= =
∆ ∆
Onde:
∆E = E1 - E2 é a variação da energia potencial elétrica entre os pontos 
1 e 2;
τ é o trabalho realizado pelo gerador para transportar a carga (∆q) do 
ponto 1 ao 2;
∆q é a quantidade de carga elétrica transportada do ponto 1 ao 2;
U = V1 - V2 é a diferença de potencial elétrico entre o ponto 1 e o ponto 2.
A diferença de potencial é também chamada tensão elétrica.
Tanto as cargas negativas como as positivas procuram uma 
situação de energia potencial mínima. 
Então, quando abandonamos partículas eletrizadas sob ação 
exclusiva de uma d.d.p. o trabalho necessário para transportar a partícula 
é sempre positivo. 
Concluímos, então, que partículas positivas dirigem-se para 
potenciais menores, enquanto as negativas dirigem-se para po-
tenciais maiores.
A unidade de potencial e de tensão no Sistema Internacional 
de Unidades (SI) é denominada volt (V) e corresponde a:
coulomb1
joule1Volt1,sejaou,
C
JV ==
Podemos, então, dizer que o gerador mantém entre as extre-
midades do condutor uma diferença de potencial U que faz com que se 
estabeleça uma corrente elétrica de intensidade i, através do condutor.
Por convenção, a extremidade do gerador que apresenta um po-
tencial mais elevado é denominada pólo positivo do gerador, e a 
extremidade que apresenta um potencial mais baixo é denominada 
pólo negativo do gerador.
A função do gerador é elevar o potencial das cargas elétricas 
que chegam no potencial negativo transportando-as para o potencial 
positivo. Com isso, o ciclo fica completo, o que faz com que as cargas 
elétricas permaneçam continuamente movimentando-se. 
Corrente elétrica
A corrente elétrica é o movimento ordenado de portadores de 
cargas elétricas (elétrons nos condutores sólidos ou íons em soluções 
eletrolíticas). Para estabelecer uma corrente elétrica, é necessário que 
entre dois pontos quaisquer exista uma diferença de potencial, unidos 
por um condutor ou solução eletrolítica. 
Normalmente, em condutores sólidos, são os elétrons que se 
movimentam. Porém, em soluções eletrolíticas, tanto os íons positivos 
(cátions) quanto os íons negativos (ânions) se movimentam.
Suponha uma solução iônica, onde 
sejam inseridos dois eletrodos, um positivo e um 
negativo conforme a figura ao lado.
Os íons positivos são atraídos pelo 
potencial negativo e se locomovem, bem como 
os íons negativos são atraídos pela placa com 
potencial positivo e, assim, dirigem-se para ela.
Intensidade e sentido da corrente elétrica
Embora a corrente elétrica seja uma grandeza escalar, é im-
portante dar-se direção e sentido a esta. O sentido convencional dado à 
corrente elétrica é o movimento das cargas positivas que se dirigem do 
maior potencial (+) para o menor potencial (–). 
Para um condutor sólido, o número de cargas “convencionais” 
(positivas) que se movem é igual ao número de cargas “reais” (elétrons) 
que se transportam.
q n e∆ = ⋅
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
(-) Menor 
Potencial
(+) Maior 
Potencial
Prof. Sérgio Torres Caderno - 01 - Com Resoluções das Questões Física
15/05/2010 53/160