potencial elÉtrico
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POTENCIAL ELÉTRICO. PROFESSOR RODRIGO PENNA. q. q. q. q. q. q. q. q. +. +. +. +. +. +. +. +. Um corpo carregado cria em torno de si um Campo Elétrico e este faz surgir uma força que tende a mover a carga de teste +q do ponto A para o B. + + +. B. A. . . CONCEITO. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Professor Rodrigo Penna 1
POTENCIAL ELÉTRICO
PROFESSOR RODRIGO PENNA
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Professor Rodrigo Penna 2
Um corpo carregado cria em torno desi um Campo Elétrico e este faz surgiruma força que tende a mover a carga
de teste +q do ponto A para o B
+++
A B+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
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Professor Rodrigo Penna 3
CONCEITO
A Diferença de Potencial entre os pontos A e B édefinida como a razão entre o trabalho realizado pela força para levar a carguinha +q de A até B (ou a energia transferida pela força à carguinha)
e o módulo da carga
qenergia
q
TVVV
AB
BAAB q
energiaq
TVVV
AB
BAAB
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DIFERENÇA DE POTENCIALtambém é conhecida comoDDP , Tensão Elétrica ou simplesmente Voltagem
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Professor Rodrigo Penna 5
UNIDADE DE DDP ( VOLTAGEM )
No S.I a unidade de DDP ou Voltagem é :
V= Joule = VOLT Coulomb
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Professor Rodrigo Penna 6
Uma voltagem comum de 110v significa que para cada 1C de carga que atravessar os
terminais da tomada serão entregues 110J de Energia
A DDP independe do caminho escolhido para ir de A até B (a força elétrica é conservativa )
+++
A B
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Professor Rodrigo Penna 7
Sentido do movimento de uma carga
Na situação mostrada , vimos que uma carga positiva tende a se deslocar para a direita .
Neste caso , o Trabalho ( e a DDP ) são positivos:logo, VV BA
+++
A
B
+
q FF d
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Professor Rodrigo Penna 8
A carga POSITIVA tende a se deslocar dospontos de maior para os de menor
potencial
A B
+++
VV BA +
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
+
q FF
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Professor Rodrigo Penna 9
A carga NEGATIVA tende a se deslocar dos pontos de menor para o maior
potencial
+++
A
B
-
-qFF
-
-qFF
-
-qFF
-
-qFF
-
-qFF
-
-qFF
-
-qFF
VV AB
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Voltagem em um Campo Elétrico Uniforme
É fácil mostrar que , num campo uniforme a voltagem é dada por :
dEV AB .+++++
-----
A B
d
E
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Professor Rodrigo Penna 11
-----
B+++++
A
Bateria12V
-+
Observe : V AB 12V
VVVVVV BABA 1212
13 = 1 + 12V32 = 20 + 12V67 = 55 + 12V12 = 0 + 12V
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Professor Rodrigo Penna 12
POTENCIAL EM UM PONTO
O potencial em apenas um ponto (e não a diferença de potencial) é medido em relação a
outro ponto INFINITAMENTE DISTANTE.
0V B
VVVVV AABAAB 0
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CARGA PUNTIFORME
dQ
Vk 0
+
QA B
+
q FF
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CARGA PUNTIFORME
+
Qd
P
dQ
Vk 0
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O potencial é uma grandeza escalar. No caso de haver várias cargas, basta somar o potencial estabelecido por
cada uma no ponto P.O sinal de cada carga DEVE SER usado na fórmula.
+Q1
+Q3-
Q2
P
d3d2d1
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No interior de uma esfera eletrizada o Potencial é CONSTANTE.
RQ
Vk 0
para pontos no interior até a superfície da
esfera
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Q
rA
B
C
R
RQ
Vk 0
r
Potencial estabelecido por uma esfera eletrizada
RQ
Vk 0
= VA = VB = VC
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Potencial estabelecido por uma esfera eletrizada
Gráfico:
k0QR
R r
V = constante
1r
V
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Professor Rodrigo Penna 19
ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA
Esta energia pode ser calculada da definição de Potencial.
Vqq
energiaV E p .
A energia também é uma grandeza escalar.
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Professor Rodrigo Penna 20
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAISComo o nome sugere, são regiões com o
MESMO POTENCIAL.Lembrando que o potencial depende da distância em
relação à carga
90º
+Q
Linhas de força
Superfície equipotencial
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Professor Rodrigo Penna 21
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAISAs superfícies eqüipotenciais (S1, S2, S3) são
perpendiculares às linhas de força do campo elétrico
S1 S3S2
P’
P
P’’
d
+ +
+ +
+ +
+ +
A
----------
B
Superfície equipotencial
Linha de força
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Professor Rodrigo Penna 22
DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS ENTRE DOIS CONDUTORES
Como os pontos no interior de um condutor têm que estar em um mesmo potencial, quando ligamos dois condutores a carga se distribui entre eles até que o
potencial DOS DOIS se iguale.No caso de condutores esféricos, chegamos a:
R
R
Q
Q
2
1
2
1
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Professor Rodrigo Penna 23
Todos os pontos de um condutor em equilíbrio têm o
mesmo potencial.
90º
-
E
E = 0
A
B
CD
Superfície equipotencial
1
Q1
2
Q2
Quando é estabelecido o contato elétrico entre dois condutores, há passagem de carga elétrica
de um para o outro até que seus potenciais se igualem.
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Professor Rodrigo Penna 24
1 2
R1
R2
ELÉTRONS
1 2
V1 = V2
Q1
Q2