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Potencial elétrico
Física
Giovanni Ávila
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Potencial gravitacional
• A matéria tende a se deslocar do ponto de potenciais gravitacionais maiores para os menores.
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Potencial gravitacional
• Portanto, o potencial gravitacional diminui no sentido das linhas de campo gravitacional.
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Força elétrica
• Vimos que a força elétrica sobre uma carga positiva age no mesmo sentido do campo, enquanto que, sobre uma carga negativa age em sentido oposto.
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Potencial elétrico
• De forma semelhante ao caso gravitacional, o potencial elétrico decresce no mesmo sentido das linhas de campo.
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Potencial elétrico
• Percebemos que, uma carga positiva, se movendo espontaneamente, busca potenciais elétricos menores, enquanto uma carga negativa busca potenciais elétricos maiores.
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Trabalho e diferença de potencial elétrico
• Carga positiva: – se move na mesma direção do campo.
– move para potenciais menores (então VA>VB)
• A diferença entre esses dois potenciais é chamada de ddp= VA-VB.
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Trabalho elétrico
• No deslocamento de A para B, a força elétrica realiza um trabalho sobre a carga q.
• A tensão não depende do valor da carga q usada nesta definição.
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Diferença de potencial
• Depende apenas da carga que a produziu.
• Do meio dielétrico que preenche o espaço.
• E da geometria envolvida.
• É uma grandeza escalar.
• Um.: J/C ou volt.
• Na equação do ddp devemos considerar os sinais do trabalho e da carga.
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Diferença de potencial
• Nesse caso, o trabalho é positivo ou negativo?
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Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme
• Em um campo elétrico uniforme, a diferença de potencial entre dois pontos é diretamente proporcional à distância entre esses pontos.
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Equipotenciais
• São linhas ou superfícies imaginárias cujos pontos possuem um mesmo potencial.
• Quando desenhamos as linhas equipotenciais num campo de linhas de força, tomamos o cuidado para que ambas formem um ângulo reto em cada cruzamento. Elas são perpendiculares.
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Linhas equipotenciais de uma carga pontual Q(positiva)
• Lembre-se que, na verdade, são superfícies esféricas concêntricas.
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Linhas equipotenciais num campo elétrico uniforme
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Linhas de força e equipotenciais geradas por duas cargas pontuais positivas e de
mesmo módulo
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Linhas de força e equipotenciais geradas por duas cargas pontuais de sinais opostos
e mesmo módulo
0V
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Potencial elétrico de uma carga pontual
• Potencial: trabalho que a carga elétrica faz sobre o carga de prova no deslocamento AB
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Potencial elétrico de uma carga pontual
• Nesse caso, o trabalho não pode ser calculado pela força vezes a distância porque a força elétrica diminui à medida que q se afasta de Q.
Bcons. afastado
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Potencial elétrico de um condutor em equilíbrio estático
• Quando solta a esfera o trabalho elétrico é zero, porque campo e força valem zero.
• A esfera desce somente devido a gravidade.
• Qualquer ponto no interior têm o mesmo potencial.
• C e D também têm o mesmo potencial.
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Potencial elétrico de uma esfera eletrizada
• Dentro da esfera e na superfície é constante.
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Energia potencial elétrica
mghE pg
VqE pe
pepgc EEE
Vqmghmv 2
2
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Energia potencial elétrica
VqE pe
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Energia potencial elétrica para 3 cargas pontuais
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Seção ENEM
• Página 69 e 70