333211 trabalho e-potencial_elétrico
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CONCEITO DE TRABALHO
• O trabalho de uma força constante, para deslocar um corpo de massa (m) da posição 1 para a 2, é definido como:
A
Fθ
B
cos|||| dFdFW
d
• No caso da força ser variável, então o trabalho pode ser calculado através da área do gráfico.
CONCEITO DE TRABALHO
DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO (D.D.P)
• Imagine:1. Campo Elétrico (E);2. Imagine dois pontos A e
B;3. Varia trajetórias.
Qual a trajetória mais trabalhosa?
A
B
O TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA depende da carga elétrica q e dos pontos inicial e final.
dEqAB
• Se outra carga for deslocada entre os pontos A e B, o valor do trabalho muda?
SIM !
MAAAS
constanteqAB Esta relação é indicada por VA – VB
e é denominada de diferença de potencial elétrica (ddp) entre A e B
BAAB VVq
BA VVU ou
DIFERENÇA DE POTENCIAL ELÉTRICO (D.D.P)
DEFINIÇÃO
Q Q
q qpEVq
A energia potencial eletrostática (Ep) e o potencial elétrico (V) são grandezas escalares algébricas, podendo ser positivos, negativos ou nulos. A unidade de potencial elétrico é denominada volt (V), sendo 1 V = 1J/C.
O potencial elétrico é uma grandeza escalar, que mede a energia potencial elétrica existente em um sistema, por unidade de carga de prova.
ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
p
K Q qE
d
energia potencial elétrica joule (J)pE
Carga de prova coulomb (C)q Carga geradora coulomb (C)Q
29
Vácuo 2 constante eletrostática K = 9 10
N mK
C
distância metro (m)d
RELAÇÕES MATEMÁTICAS
pE q V pEVq
Se e , então p p
Q qQ qE K E q V q V K
d d
QV K
d
O potencial elétrico é uma propriedade do campo elétrico. Cada um de seus pontos apresenta um valor de potencial que não depende da presença de um corpo carregado.
LEGENDA
29
Vácuo 2 constante eletrostática K = 9 10
N mK
C
Força eletrostática newton (N)F
Carga geradora coulomb (C)Q
energia potencial elétrica joule (J)pE
Carga de prova coulomb (C)q
potencial elétrico volt (V)V
distância metro (m)d
GRÁFICO DO POTENCIAL ELÉTRICO
( )V volt
( )d m
O gráfico representativo do potencial em função da distância à carga geradora é denominada hipérbole equilátera e o nível zero do potencial criado por uma carga puntiforme está no “infinito”.
( )V volt ( )d m
0Q 0Q
POTENCIAL CRIADO POR DUAS OU MAIS PARTÍCULAS ELETRIZADAS,
O potencial resultante é dado pela soma algébrica dos potencias criados individualmente pelas cargas.
BQAQ
resultante A B CV V V V
CQ
DIFERENÇA DE POTENCIAL (D.D.P,)
A diferença de potencial elétrico (U) entre dois pontos A e B é dada por:
BQAQ
AB A BU V V
EQUIPOTENCIAIS
Equipotenciais são linhas (no
plano) ou superfícies (no espaço) onde o potencial, em
todos os pontos, assume o mesmo valor algébrico.
As equipotenciais são
perpendiculares às linhas de força.
EQUIPOTENCIAIS
Equipotenciais são linhas (no
plano) ou superfícies (no espaço) onde o potencial, em
todos os pontos, assume o mesmo valor algébrico.
As equipotenciais são
perpendiculares às linhas de força.
EQUIPOTENCIAIS
Equipotenciais são linhas (no plano) ou superfícies (no espaço) onde o potencial, em todos os pontos, assume o mesmo valor algébrico.
As equipotenciais são perpendiculares às linhas de força.
TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA
O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma partícula eletrizada com carga q, quando esta se desloca do ponto A para o ponto B desse campo, não depende da trajetória seguida por ela, pois a força elétrica é conservativa.
I II III T T T A B A Bq V V T
TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA
0A B T
0AB T
PROPRIEDADES DO CAMPO ELÉTRICO
U E d
Ao longo de uma linha de força, e no sentido dela, o potencial elétrico decresce.
Quando uma partícula eletrizada com carga positiva é abandonada sob a ação exclusiva de um campo elétrico, ela se movimenta no sentido da linha de força, dirigindo-se para pontos de menor potencial.
Quando uma partícula eletrizada com carga negativa é abandonada sob a ação exclusiva de um campo elétrico, ela se movimenta no sentido oposto da linha de força, dirigindo-se para pontos de maior potencial.
0AB T
U E d
PROPRIEDADES DO CAMPO ELÉTRICO
POTENCIAL ELÉTRICO EM UM CONDUTOR ESFÉRICO
Ponto na superfícieRaio
Ponto Interno Ponto próximo a superfície
Ponto externo
(d Raio)
d
V ( )volt
( )d msup
KQV
R
int
KQV
R próx
KQV
R
Ext
KQV
d
A diferença de potencial (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nula.