Potencial Eltrico e Energia Potencial Eltrica Todo ponto

Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Todo ponto que está sob o efeito de um campo possui um potencial. O campo gravitacional, por exemplo, cria um potencial gravitacional num ponto do espaço e um objeto localizado nesse ponto possui uma certa energia potencial. Com o campo elétrico ocorre algo similar.

Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Quando uma carga elétrica é colocada em uma região essa região sofre o efeito do campo elétrico produzido pela carga. Em qualquer ponto dessa região existe um potencial elétrico. O potencial elétrico é representado pelo símbolo V e é obtido pela expressão: V = K. Q / d. Unidade: Volts K constante do meio, no vácuo K = 9 x 109 N. m 2/C 2 Q carga elétrica que produz o campo elétrico d distância entre a carga e o ponto

Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Caso coloquemos uma carga num ponto que possui um potencial elétrico, haverá uma energia potencial elétrica entre essa carga e a carga geradora do campo elétrico. A energia potencial elétrica é representada pelo símbolo E e é obtida através da expressão: E = K. Q. q /d Unidade: Joules (J) Onde q carga elétrica que sofre a ação do campo elétrico

Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Observações: Existe um força elétrica entre as cargas então a não ser que elas estejam fixas elas vão se movimentar, modificando o valor da energia potencial elétrica. Tanto o potencial quanto a energia potencial elétrica são grandezas escalares, significa que eles podem ser tanto positivos quanto negativos e são somados normalmente.

Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica Relação entre o potencial e a energia potencial elétrica Analisando as equações se pode observar a seguinte relação: E = V. q , ou seja, a energia potencial entre duas cargas é o potencial elétrico do ponto multiplicado pela carga

Exemplos Qual o potencial elétrico no ponto P? Dados: d 1 = d 2 = d 3 = 50 cm. Q 1 = 9 µC; Q 2 = - 7 µC; Q 3 = 8 µC K = 9 x 109 N. m 2/C 2

Exemplos Resolução: Calculamos o potencial devido a cada carga e então somamos o resultado. V 1 = K. Q 1 / d 1 V 1 = 9. 109. 9. 10 -6 / 0, 5 V 1 = 81. 103 / 0, 5 V 1 = 162. 103 V V 2 = K. Q 2 / d 2 V 2 = 9. 109. -7. 10 -6 / 0, 5 V 2 = - 63. 103 / 0, 5 V 2 = - 126. 103 V V 3 = K. Q 3 / d 3 V 3 = 9. 109. 8. 10 -6 / 0, 5 V 3 = 72. 103 / 0, 5 V 1 = 144. 103 V

Exemplos O Potencial Elétrico no ponto P será dado pela soma da contribuição de cada carga. Vr = V 1 + V 2 + V 3 Vr = 162. 103 – 126. 103 + 144. 103 Vr = 180. 103 Volts

Exemplos Caso uma carga q = -2 µC fosse colocada no ponto P, qual seria a energia potencial elétrica entre essa carga e as outras cargas do sistema? Como já sabemos o potencial elétrico devido as outras cargas, para saber a energia potencial elétrica basta multiplicar a carga pelo potencial elétrico.

Exemplos Resolução E=V. q E = 180 x 103. – 2 x 10 -6 = - 360 x 10 -3 J

Exemplos Qual a energia potencial elétrica do sistema abaixo? Dados: K = 9 x 109 N. m 2/C 2 Q = 8 µC; q = -4 m. C; d = 10 cm

Exemplos Resolução Para determinar a energia potencial elétrica entre duas cargas basta usar a expressão: E = K. Q. q /d E = 9 x 109. 8 x 10 -6. – 4 x 10 -3 / 0, 1 E = -288 x 100 /0, 1 E = -2880 J