Fisica- Aula

A energia potencial elétrica é a energia que fica armazenada no campo elétrico gerado por uma carga Q. Quando colocamos uma carga de prova q, as duas cargas podem se atrair ou se repelir por conta desta energia, que é calculada por:

\[{{\text{E}}_{\text{p}}}\text{=}\ \text{V}\ \text{.}\ \text{q}\ \text{= }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{K}}_{\text{0}}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ }\text{.}\,\text{ }\!\!~\!\!\text{ }\frac{\text{Q }\!\!~\!\!\text{ }\text{.}\ \text{q}}{\text{d}}\]

unidade de medida de energia no SI é Joule.

Trabalho da Força Elétrica

O trabalho da força elétrica é dado pela diferença entre a energia potencial inicial e a energia potencial final. Além disso ela independe da trajetória.

\[{{\text{W}}_{\text{A}\ \to \ \text{B}}}\ \text{=}\ {{\text{E}}_{\text{PA}}}\ \text{-}\ {{\text{E}}_{\text{PB}}}\ \text{=}\ \text{q}\ \cdot \ \text{(}{{\text{V}}_{\text{A}}}\ \text{-}\ {{\text{V}}_{\text{B}}}\text{)}\]

W > 0 (trabalho motor/espontâneo)
W < 0 (trabalho resistente/forçado)

Potencial Elétrico (V)

O potencial elétrico (V) é definido como a quantidade de energia potencial armazenada em um ponto do espaço por unidade de carga de prova colocada neste ponto, dada por:

\[V=\frac{{{E}_{p}}}{q}={{K}_{0}}\frac{Q}{d}\]

unidade de medida é volt (V).

Potencial criado por várias cargas puntiformes

O potencial criado em L por n cargas é

\[\text{V }\!\!~\!\!\text{ = }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{1}}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ + }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{2}}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ + }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{3}}}\text{ }\!\!~\!\!\text{ + }\!\!~\!\!\text{ }...\text{ }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{n}}}\]

Diferença de Potencial Elétrica (d.d.p.)

\[{{\text{U}}_{\text{AB}}}\ \text{=}\ \text{ }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{A}}}\text{- }\!\!~\!\!\text{ }{{\text{V}}_{\text{B}}}\]

Superfícies Equipotenciais

•   em uma superfície equipotencial, o potencial elétrico é constante;
•   as linhas de força são perpendiculares às superfícies equipotenciais;
•   o potencial decresce ao longo de uma linha de força;
•   cargas positivas se deslocam para regiões de menor potencial;
•   cargas negativas se deslocam para regiões de maior potencial.

\[{{\text{V}}_{\text{a}}}\ \text{}\ {{\text{V}}_{\text{b}}}\ \text{}\ {{\text{V}}_{\text{c}}}\]

Condutores em Equilíbrio Eletrostático

Distância	Campo Elétrico	Potencial Elétrico
\[\text{d}\ \text{}\ \text{R}\]	\[\text{E}\ \text{=}\ \text{0}\]	\[\text{V}\ \text{= }\!\!~\!\!\text{ }\frac{\text{k}\ \text{.}\ \text{Q}}{\text{R}}\]
\[\text{d}\ \text{=}\ \text{R}\]	\[\text{E}\ \text{=}\ \frac{\text{1}}{\text{2}}\ \frac{\text{k}\ \text{.}\ \left\| \text{Q} \right\|}{{{\text{R}}^{\text{2}}}}\]	\[\text{V}\ \text{=}\ \frac{\text{k}\ \text{.}\ \text{Q}}{\text{R}}\]
\[\text{d}\ \text{}\ \text{R}\]	\[\text{E}\ \text{= }\!\!~\!\!\text{ }\frac{\text{k}\ \text{.}\ \left\| \text{Q} \right\|}{{{\text{d}}^{\text{2}}}}\]	\[\text{V}\ \text{=}\ \frac{\text{k}\ \text{.}\ \text{Q}}{\text{d}}\]