fÍsica 3º ano prof. nelson bezerra ensino mÉdio prof. … · 2019. 10. 8. · fÍsica prof....

FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA

PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO

Unidade IVida e ambiente

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 4.2ConteúdoPotencial elétrico entre várias cargas elétricas, diferença de potencial elétrico, superfícies equipotenciais e trabalho.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeRelacionar os conceitos do potencial elétrico gerado por uma ou mais cargas elétricas, assim como resolver problemas simples envolvendo a diferença de potencial elétrico.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Vimos em nossa aula anterior o potencial elétrico e suas propriedades.

Potencial Elétrico

V = k0 Qd

REVISÃO

5

Propriedades do Potencial Elétrico • Carga elétrica positiva abandonada numa diferença de

potencial, movimenta-se para pontos de menor potencial elétrico.

• Carga elétrica negativa abandonada numa diferença de potencial, movimenta-se para pontos de maior potencial elétrico.

• No movimento espontâneo de carga elétricas, a energia potencial elétrica sempre diminui.

REVISÃO

6

A diferença de potencial (ddp), também chamada de tensão ou voltagem, está presente em nosso cotidiano quando ligamos nossos aparelhos eletrodomésticos. Geralmente a tensão das tomadas em nossa residência é de 110V, mas existem aparelhos como ar condicionados que devem ser ligados a 220V. Você sabe dizer o que acontece se ligarmos um aparelho que funciona com uma tensão de 110V em uma tomada de 220V?

110 v

220 vou

DESAFIO DO DIA

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Potencial elétrico (V)Potencial elétrico no campo criado por uma ou várias cargas puntiformes:

Onde:k é a constante no vácuo; k0 = 9.109 N.m2/C no SI.Q é a carga puntiforme em Coulombs;d é a distância em metro.

V = k0 Qd

AULA

8

Quando temos mais de uma carga elétrica gerando campo o potencial num ponto P qualquer desse campo é a soma algébrica dos potenciais individuais:V = VA + VB + ... + Vn

AULA

9

Linhas e superfícies equipotenciaisSão 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.A figura mostra um tipo de circunferência denominada de linha equipotencial.

AULA

10

Linha equipotencial

AULA

11

A superfície dessa esfera cujo centro é a carga Q denomina-se Superfície equipotencial.

AULA

12

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 elétricaq = carga elétrica(Vb - Va) = diferença de potencial elétrico

AULA

13

Superfície equipotencial

AULA

14

Quando A e B estão na mesma superfície equipotencial, então Va = Vb, apresentando, portanto, uma variação de potencial elétrica nula, igual à zero.

AULA

15

Exemplo 1O esquema abaixo representa cargas elétricas posicionadas no vácuo. Determine os potenciais nos pontos A e B;

AULA

16

Resolução:

VA = VA =

VB =

VA = = 45.103V

= 18.103V

VB =

Substituindo os dados na equação, resulta, QAK0 9.109.10.10-6

9.109.10.10-6

9.103

2

5

2

QBK0

dA

dB

PREVIEWAULA

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Exemplo 2A figura representa as linhas equipotenciais no campo gerado por duas cargas elétricas puntiformes de mesmo valor absoluto e sinais opostos. Qual é a ddp entre os pontos A e B e entre B e C?

AULA

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Resolução: ResoluçãoVA = +5 V VB = -5 VVC = k.+Q/d + k.-Q/d = 0

VA - VB = 5 V - (-5 V) = 10 VVB - VC = -5 V - 0 = -5 V

PREVIEWAULA

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1. Complete as lacunas da frase a seguir:

Quando uma carga elétrica é abandonada em ________ em uma região do espaço com potencial elétrico, ela adquirirá aceleração por causa da ação da/do ________, e a energia potencial _______ será transformada em energia _______.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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a) movimento; campo elétrico; gravitacional; elétricab) repouso; força elétrica; elétrica; cinéticac) repouso; força elétrica; mecânica; potenciald) equilíbrio; diferença de potencial; potencial; mecânicae) movimento uniforme; diferença de potencial; elástica; magnética.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. A figura representa algumas superfícies equipotenciais num campo elétrico.

Determine:a) O valor do potencial elétrico nas superfícies A e Bb) A diferença de potencial (VA – VB) entre as superfícies A e B.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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Gabarito

1. Letra B

2. VA = 20V e VB = - 10VU = VA – VB U = 20 – (-10)U = 30V

INTERATIVIDADE

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Potencial Elétrico

V = k0 Qd

RESUMO DO DIA

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Propriedades do Potencial Elétrico • Carga elétrica positiva largada numa ddp, movimento

para pontos de menor potencial elétrico. • Carga elétrica negativa largada numa ddp, movimento

para pontos de maior potencial elétrico. • No movimento espontâneo de carga elétricas, a energia

potencial elétrica sempre diminui.

RESUMO DO DIA

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Potencial elétrico (V)Potencial elétrico no campo criado por uma ou várias cargas puntiformes:

V = k . Qd

RESUMO DO DIA

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Quando temos mais de uma carga elétrica gerando campo o potencial num ponto P qualquer desse campo é a soma algébrica dos potenciais individuais:V = VA + VB + ... + Vn

RESUMO DO DIA

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Linhas e superfícies equipotenciaisSão 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.

RESUMO DO DIA

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Trabalhoτ = q (Vb – Va)Onde: τ = trabalho da força elétricaq = carga elétrica(Vb - Va) = diferença de potencial elétrico

RESUMO DO DIA

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Experimento de Millikan

DESAFIO DO DIA

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No experimento de Millikan, visto na última aula, observou-se uma carga elétrica negativa se deslocando de um ponto a outro numa região de campo elétrico. Dessa forma, pergunta-se:

• Os elétrons se deslocaram para pontos de maior ou menor potencial elétrico?

DESAFIO DO DIA

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A diferença de potencial (ddp), também chamada de tensão ou voltagem, está presente em nosso cotidiano quando ligamos nossos aparelhos eletrodomésticos. Geralmente a tensão das tomadas em nossa residência é de 110V, mas existem aparelhos como ar condicionados que devem ser ligados a 220V. Você sabe dizer o que acontece se ligarmos um aparelho que funciona com uma tensão de 110V em uma tomada de 220V?

110 v

220 vou

DESAFIO DO DIA

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