Potencial Elétrico

Potencial Elétrico

1. Diferença de potencial

   • A diferença de potencial elétrico, também chamada de tensão ou voltagem, é a quantidade de energia elétrica transferida a uma carga quando ela se desloca entre dois pontos de um campo elétrico. Ela é definida como o trabalho realizado para mover uma carga dividido pelo valor dessa carga, sendo medida em volts (V).
     • Fórmula da diferença de potencial: U = T_AB / q. Também pode ser calculado através da diferença do potencial entre dois pontos: U = V_A - V_B.

2. Campo elétrico Uniforme

   • O campo elétrico uniforme é aquele em que a intensidade e a direção do campo permanecem iguais em todos os pontos da região considerada.
     • Fórmula da intensidade do campo elétrico: E = F / q

3. Superfícies Equipotenciais

   • Superfícies equipotenciais são superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares a sua superfície. Se um condutor elétrico apresenta equilíbrio em sua superfície, esta superfície é equipotencial.
     • Sua representação matemática se baseia na expressão do trabalho: τ = q (Vb - Va). Onde: τ = trabalho da força elétrica q = carga elétrica (Vb - Va) = diferença de potencial elétrico.
       • Quando A e B estão na mesma superfície equipotencial, então Va = Vb, apresentando, portanto, uma variação de potencial elétrica nula, igual à zero.

4. Blindagem Eletroestática

   • Blindagem eletrostática é o fenômeno físico que faz com que o campo elétrico seja sempre nulo no interior dos materiais condutores. Isso ocorre devido à forma como as cargas elétricas distribuem-se ao longo da superfície dos condutores em equilíbrio eletrostático.
     • A blindagem eletrostática foi descoberta por Michael Faraday (1791-1867), no ano de 1836, por meio de um experimento que ficou conhecido como gaiola de Faraday. O experimento consistia em uma grande gaiola metálica fechada que recebia intensas descargas elétricas, enquanto Faraday permanecia sentado em uma cadeira, sem ser afetado pela corrente elétrica.

5. Efeito de Ponta

   • O efeito de ponta é quando as cargas elétricas se concentram nas regiões mais pontiagudas de um condutor. Em resumo Quanto menor o raio de curvatura da superfície, maior a concentração de carga.

6. Condutores Carregados

   • É um corpo feito de material condutor como metais: cobre, ferro etc. que recebeu ou perdeu elétrons, ficando com carga elétrica líquida seja ela positiva ou negativa.
     • Equilíbrio eletrostático: Em um condutor isolado, as cargas sempre se distribuem na superfície externa. Isso acontece porque cargas livres se repelem e se movimentam até atingir a menor energia possível. Fórmula: Lei de Ohm I = V / R. Onde: I = Corrente elétrica em ampères, A V = Tensão elétrica em volts, V R = Resistência elétrica em ohms
     • Campo elétrico dentro do condutor: O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo.
     • Superfície condutora: O campo elétrico é sempre perpendicular à superfície do condutor. Nas regiões mais pontiagudas a densidade superficial de cargas é maior assim gerando efeito de ponta. Fórmula Icc = k * S / √t. Onde Icc = Corrente de curto-circuito em ampères, A k = Coeficiente que depende do material e da temperatura do cabo S = Área da seção transversal do condutor em mm²; t = Tempo de duração do curto-circuito em segundos (s).