POTENCIAL ELÉTRICO

POTENCIAL ELÉTRICO

1. O potencial elétrico ou potencial eletrostático de um ponto em relação a um ponto de referência, é definido pelo trabalho da força elétrica sobre uma carga eletrizada no deslocamento entre esses dois pontos. Sendo uma grandeza escalar, necessita apenas, para ficar totalmente definida, da intensidade e de uma unidade de medida. Portanto, não requer nem direção, nem sentido.

   • Fórmula
     • fórmula para o cálculo do potencial elétrico é dado por: V com A subscrito igual a tau maiúsculo com A B subscrito fim do subscrito sobre q Onde: VA: Potencial elétrico do ponto A (V) TAB: Trabalho da força elétrica ao deslocar a carga do ponto A ao ponto B (J) q: Carga elétrica (C)

2. Diferença de Potencial

   • A diferença de potencial (ddp), também chamada de tensão elétrica ou voltagem, é uma importante grandeza no estudo dos fenômenos elétricos. No cotidiano, usa-se mais o conceito de diferença de potencial do que o de potencial elétrico de um ponto. Por exemplo, nos aparelhos elétricos, normalmente aparece a indicação da sua voltagem.
     • Quando dizemos que existe uma alta voltagem entre dois pontos, significa que a carga recebe uma grande quantidade de energia no seu deslocamento. A diferença de potencial é indicada por: U = VA - VB U: diferença de potencial (V) VA: potencial elétrico em um ponto A (V) VB: potencial elétrico em um ponto B (V)

3. Potencial Elétrico no Campo de uma Carga

   • Quando um campo elétrico é gerado por uma carga fixa no vácuo, a diferença de potencial pode ser calculada como sendo: U igual a k com 0 subscrito. Q sobre d com A subscrito menos k com 0 subscrito. Q sobre d com B subscrito Onde, U: diferença de potencial (V) k0: constante eletrostática no vácuo (9.109 N.m2/C2) Q: carga elétrica fixa (C) dA: distância da carga fixa ao ponto A (m) dB: distância da carga fixa ao ponto B (m) Se considerarmos o ponto B infinitamente afastado da carga Q (VB = 0), então teremos que o potencial no ponto A será dado por: V com A subscrito igual a k com 0 subscrito. Q sobre d com A subscrito Sendo, VA: potencial do ponto A (V) k0: constante eletrostática no vácuo (9.109 N.m2/C2) Q: carga elétrica fixa (C) dA: distância da carga fixa ao ponto A (m) Para calcular o potencial elétrico resultante de um sistema de cargas, basta calcular o valor do potencial de cada carga no campo elétrico e depois somá-los.

4. Superfície Equipotencial

   • Numa superfície equipotencial todos os pontos apresentam um valor constante para o potencial elétrico. Em um campo elétrico gerado por uma carga puntiforme, as superfícies equipotenciais serão esferas concêntricas, ou seja, apresentam um mesmo ponto central. A carga puntiforme situa-se no centro dessas esferas e as linhas de força são perpendiculares as superfícies equipotenciais. Na figura abaixo representamos uma carga Q, carregada positivamente. Indicamos ainda as linhas de força e as superfícies equipotenciais.

5. Energia Potencial Elétrica

   • A energia potencial elétrica está associada ao trabalho da força elétricas dentro de um campo elétrico. Para uma carga puntual fixa, a energia potencial elétrica, medida em Joule (J), é expressa pela seguinte fórmula: E com p subscrito igual a numerador k. Q. q sobre denominador d fim da fração Sendo: Ep: energia potencial elétrica (J) K: constante elétrica do meio (N.m2/C2). No vácuo, seu valor é de 9.109 N.m2/C2. Q: carga fixa (C) q: carga de prova (C) d: distância entre as cargas (m)