Trabalho e

Potencial elétrico(Capítulo 3)

Física 2

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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.

DEFINIÇÃO

Q Q

q q

O potencial elétrico é uma grandeza escalar, que mede a energia potencial elétrica existente em um sistema, por unidade de carga de prova.

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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.• *Os dielétricos, também chamados de isolantes, são os materiais

que fazem oposição à passagem da corrente elétrica. 

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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 (quando possui o mesmo centro).

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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