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Energia Potencial Elétrica

Física

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Considere duas placas paralelas e ambas eletrizadas uniformemente com cargas de sinais opostos que originam um campo elétrico uniforme.

Quando colocada uma carga elétrica puntiforme entre as placas, como na figura a seguir, a carga elétrica deslocará do ponto A ao ponto B sob a ação da força elétrica F = q.E.

No ponto A, a carga encontra-se em repouso, e ao chegar ao ponto B, ela terá velocidade e, associada a ela, energia cinética.

Logo percebemos que no ponto A, a carga tem, associada a ela, energia em potencial com relação a B e essa energia é chamada de energia potencial elétrica.

Ao longo da trajetória da carga q do ponto A ao ponto B, na medida em que ela ganha velocidade, a energia potencial elétrica vai diminuindo; e a soma dessas duas formas de energia ao longo de toda a trajetória resulta sempre em um mesmo valor; logo, a força elétrica é conservativa e o trabalho realizado por ela entre dois pontos independe da trajetória.

T = f.d.cosθ   -  T = q.E.d.cosθ, quando a força é paralela ao deslocamento θ = 0 e o cos0 = 1.

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Então T = q.E.d
T = trabalho (J)
q = quantidade de carga (C)
E = campo elétrico (N/C)

Considere duas cargas Q e q positivas; sendo Q fixa e q abandonada no campo originado por Q, q começará a se deslocar sob a ação da força elétrica proveniente de Q. O trabalho realizado por essa força, do ponto de partida a uma distância d’, é a energia potencial que a carga q adquire.

A energia potencial elétrica entre duas cargas, sendo uma delas fixa, é calculada através da expressão:

Epel = k.Q.q.[(1/d – 1/d’) e quando d’ é muito maior que d Epel = = k.Q.q/d.

Epel = energia potencial elétrica
K = constante eletrostática (N.m²/C²)
Q e q = carga elétrica (C)
d e d’ = distância entre as cargas (m)

Por Frederico Borges
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

Eletricidade - Física - Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

ALMEIDA, Frederico Borges de. "Energia Potencial Elétrica"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/energia-potencial-eletrica.htm. Acesso em 07 de maio de 2021.

Lista de Exercícios
Questão 1

Em um campo elétrico com carga elétrica puntiforme igual a 4μC, a mesma é transportada de um ponto P até um ponto muito distante, tendo as forças elétricas realizado um trabalho de 8 J. Determine:

a) a energia potencial elétrica de q em P.
b) o potencial elétrico do ponto P.
 

Questão 2

No campo elétrico criado por uma carga Q puntiforme de 4.10-6, determine:

a) o potencial elétrico situado a 1m da carga Q.

b) a energia potencial elétrica adquirida por uma carga elétrica puntiforme, cujo valor é 2 .10-10, quando colocada no ponto P. O meio é o vácuo (k = 9 .10  N.m²/C²)

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