ENERGIA POTENCIAL E POTENCIAL ELÉTRICO

Aprenda sobre Energia Potencial Elétrica, Potencial e Tensão Elétrica, Potencial Elétrico de um Sistema de Cargas e Superfícies Equipotenciais.

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ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA

Suponha duas partículas com cargas positivas, afastadas de uma distância d, ambas em repouso. Se forem soltas, ocorrerá uma repulsão devida à força elétrica, fazendo com que adquiram velocidade (energia cinética). Como sabemos que a energia não pode ser criada e nem destruída, para que as partículas obtenham energia cinética foi realizada uma transformação de energia que ali estava armazenada no sistema, a energia potencial elétrica.

Seja Q uma carga elétrica puntiforme e a uma distância d a um ponto A, onde é colocada uma outra carga de módulo q, a energia potencial elétrica adquirida porque ao ser colocada no ponto A será dada por:


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Caso Q e q possuam o mesmo sinal, a energia potencial elétrica será positiva, e se forem sinais opostos, a energia será negativa.

POTENCIAL E TENSÃO ELÉTRICA

Assim como uma carga produz um campo elétrico no espaço, ela produz também um potencial elétrico em todo esse espaço. O potencial elétrico é a medida da energia potencial elétrica armazenada por unidade de carga em cada ponto, portanto temos:



Uma carga elétrica Q gera, em um ponto à distância d desta carga, um potencial elétrico dado pela expressão acima.

A unidade no SI é o Volt(), homenagem ao físico Italiano, Alessandro Volta (1745 – 1827)

 volt(v)

Pela expressão do potencial elétrico constatamos que seu valor diminui com o aumento da distância entre a carga e o ponto onde foi calculado. Quando se obtem o potencial que uma carga produz em um ponto muito distante, seu valor é um número muito pequeno, se essa distância tender ao infinito, o potencial tenderá à zero.

 

POTENCIAL ELÉTRICO DE UM SISTEMA DE CARGAS

Se tivermos mais de uma carga, o processo será parecido com o do campo elétrico, porém o potencial elétrico é uma grandeza escalar e bastará somar os valores dos potenciais gerados, não esquecendo de considerar que uma carga negativa gera um potencial negativo e uma positiva, um potencial positivo.



Definimos como tensão elétrica () entre dois pontos, A e B, a diferença de potencial elétrico entre esses pontos.

A tensão elétrica também pode ser chamada de diferença de potencial ().

A unidade do potencial e da tensão elétrica é o volt ().

SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

Dizemos que dois pontos estão em uma mesma superfície equipotencial quando seus potenciais elétricos são iguais.

Na figura anterior, as circunferências são superfícies equipotenciais de potenciais V1, V2, V3 e V4.

Uma superfície equipotencial é perpendicular às linhas de força do campo elétrico, portanto em uma região onde o campo elétrico é uniforme, as superfícies equipotenciais serão retas (no plano) ou planos (no espaço). Além disso, como as linhas de força apontam na direção das cargas negativas, o potencial elétrico diminui ao longo dessas linhas.

OBSERVAÇÃO

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A construção de gráficos das grandezas físicas é uma importante ferramenta para analisar determinados resultados. O potencial elé-trico é uma grandeza que se relaciona, de maneira inversamente proporcional, à distância entre a carga elétrica e o ponto analisado. A questão analisa como seria o formato da curva do potencial elétrico criado por uma carga elétrica negativa.

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