DDP (diferença de potencial)

A DDP (diferença de potencial), também chamada de tensão ou voltagem, representa o desnível de potencial elétrico entre dois pontos e é fundamental para o funcionamento de circuitos elétricos. A DDP entre dois pontos A e B é dada pela subtração de seus potenciais elétricos. Quando há uma DDP constante entre dois pontos de um condutor, estabelece-se uma corrente elétrica, conforme a primeira lei de Ohm.

Leia também: Circuitos elétricos — o que são, como funcionam e para que servem

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre DDP (diferença de potencial)
• 2 - O que é DDP (diferença de potencial)?
• 3 - Fórmula da DDP (diferença de potencial)
• 4 - Como calcular a DDP (diferença de potencial)?
• 5 - Exercícios resolvidos sobre DDP (diferença de potencial)

Energia potencial elétrica

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Tensão elétrica

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Resumo sobre DDP (diferença de potencial)

• A DDP (diferença de potencial) mede o desnível de potencial elétrico entre dois pontos, que também pode ser medido em volts (V).
• Potencial elétrico é a energia potencial elétrica por unidade de carga em um ponto do espaço, sendo medido em volts (V).
• A DDP entre dois pontos A e B é calculada pela expressão: U = V_A - V_B .
• A relação entre DDP, resistência elétrica e corrente elétrica é dada pela primeira lei de Ohm: U = R ⋅ I.
• Um pássaro pousado em um fio de alta tensão não leva choque porque não há diferença de potencial entre seus pontos de contato.

O que é DDP (diferença de potencial)?

Para compreender o conceito de DDP (diferença de potencial), devemos primeiro entender o que é potencial elétrico. Potencial elétrico (V) de um ponto do espaço é a quantidade de energia potencial elétrica por unidade de carga de prova colocada nesse ponto. Assim, o potencial elétrico de 1 volt corresponde à energia de 1 Joule por 1 Coulomb de carga.

Porém, para o funcionamento de um circuito elétrico fechado, apenas o potencial elétrico não é o bastante, é necessário que haja uma diferença de potencial, também conhecido pelo seu acrônimo: DDP. Às vezes chamado de tensão ou, ainda, de voltagem, a DDP mede o desnível de potencial elétrico entre dois pontos.

É induzindo uma diferença de potencial nos dois polos que uma bateria é capaz de mover cargas elétricas no circuito. Além disso, é por esse motivo que um pássaro pousado em um fio de alta-tensão não corre o risco de tomar um choque, porque não há diferença de potencial.

Fórmula da DDP (diferença de potencial)

Dado um ponto A com um potencial elétrico V_A, e um ponto B com um potencial elétrico V_B, a DDP (diferença de potencial) (U_AB), ou somente (U), é dada por:

U_AB = U = V_A - V_B

Quando se mantém, ao longo do tempo, uma diferença de potencial entre dois pontos de um condutor, estabelece-se uma corrente elétrica entre esses dois pontos. A relação entre a diferença de potencial (U), a resistência do condutor (R) e a corrente elétrica (i) é dada pela primeira lei de Ohm:

U = R ⋅ I

No S.I., a unidade de medida da DDP é o volt (V); da corrente elétrica é o ampère (A); e da resistência elétrica é o ohm (Ω).

Como calcular a DDP (diferença de potencial)?

Dados dois pontos com seus respectivos potenciais elétricos, para encontrar o valor da DDP (diferença de potencial), basta realizar a subtração dos potenciais. Assim, supondo que o ponto A tenha um potencial elétrico de V_A = 200 V, e que o ponto B tenha um potencial elétrico de V_B = 150 V, a DDP será:

U = V_A - V_B

U = 200 - 150

U = 50 V

Saiba mais: Qual a relação entre campo elétrico e tensão elétrica?

Exercícios resolvidos sobre DDP (diferença de potencial)

Questão 1. O ponto A tem um potencial elétrico de V_A = 110V e o ponto B tem um potencial elétrico de V_B = -110V. Encontre o valor da DDP (diferença de potencial).

A) -220 V

B) -110 V

C) 0

D) 110 V

E) 220 V

Resolução: Alternativa D

Usando a fórmula da DDP (diferença de potencial):

U = V_A - V_B

U = 110 - (-110)

U = 110 + 110

U = 220 V

Questão 2. Os pontos A e B de um condutor de resistência 55 Ω estão sujeitos a uma corrente elétrica de 2 A. Qual é a DDP (diferença de potencial) a que o condutor está submetido?

A) 27,5 V

B) 53 V

C) 57 V

D) 110 V

E) 220 V

Resolução: Alternativa D

Usando a fórmula da primeira lei de Ohm:

U = R ⋅ I

U=55⋅2

U=110 V

Fontes

CARRON, Wilson; GUIMARÃES, Osvaldo. As faces da física (vol. único). 1. ed. Moderna, 1997.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 9 ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2012.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). 2 ed. São Paulo: Editora Blucher, 2014.