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Potencial elétrico (V)

Física

O potencial elétrico é uma propriedade do espaço em que há um campo elétrico. Sabemos que uma carga pontual cria um campo elétrico e que o potencial elétrico depende da carga que cria esse campo e da posição relativa à carga elétrica.
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Ao estudarmos os conceitos de campo elétrico, vimos que ele pode ser produzido, ou melhor, criado, por uma carga elétrica puntiforme. O campo elétrico pode ser determinado em um ponto quando colocamos nele uma carga de prova – caso ela fique sujeita a uma força elétrica, dizemos que ali há campo elétrico. Determinamos a intensidade do campo elétrico através da divisão entre o valor da força e o módulo da carga de prova.

Ao realizar o teste do campo elétrico através da carga de prova, estamos apenas determinando o módulo da grandeza do campo elétrico, mas como o campo é uma grandeza vetorial, a direção e o sentido ficam sem determinação. A direção é a da reta que une o centro das duas cargas (carga geradora e a carga de prova) e o sentido pode ser de aproximação (carga geradora negativa) ou de afastamento (carga geradora positiva).

A intensidade do campo elétrico no ponto citado depende somente da carga geradora e não da carga de prova. Portanto, se colocarmos nesse ponto uma carga de prova com módulo maior, a força elétrica nessa carga aumentará de forma diretamente proporcional, mantendo constante a intensidade do campo elétrico.

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Existe na eletrostática outra grandeza similar ao campo elétrico, mas com características escalares: o potencial elétrico. Em vez de comparar a intensidade da força elétrica sofrida por uma carga de prova e o módulo dessa carga; o potencial elétrico, em um ponto qualquer do espaço, pode ser determinado com uma experiência bem parecida, mas na qual se divide a energia potencial elétrica de uma carga de prova pelo valor desta carga.

Como já havíamos notado no caso do campo elétrico, o potencial elétrico, num determinado ponto do espaço, não depende da carga de prova, mas, sim, da carga geradora. A carga de prova, se aumentada ou diminuída, apenas faz variar proporcionalmente sua energia potencial elétrica, mantendo constante o potencial naquele ponto. Assim, define-se:

Potencial elétrico é uma grandeza escalar que mede a energia potencial elétrica por unidade de carga de prova, ou seja, é a constante de proporcionalidade na razão entre energia potencial elétrica e carga de prova.

Como:

Temos:


Por Domiciano Marques
Graduado em Física

O raio ocorre por existir diferença de potencial entre duas nuvens
O raio ocorre por existir diferença de potencial entre duas nuvens

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

SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Potencial elétrico (V)"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm. Acesso em 19 de novembro de 2019.

Lista de Exercícios
Questão 1

Vamos supor que temos uma partícula carregada com carga q = 4 μC e que ela seja colocada em um ponto A de um campo elétrico cujo potencial elétrico seja igual a 60 V. Se essa partícula ir, espontaneamente, para um ponto B, cujo potencial elétrico seja 20 V, qual será o valor da energia potencial dessa carga quando ela estiver no ponto A e posteriormente no ponto B?

a) 2,4 x 10-4 J e 8 x 10-5J
b) 2,2 x 10-5 J e 7 x 10-4J
c) 4,5 x 10-6 J e 6 x 10-1J
d) 4,2x 10-1 J e 4,5 x 10-7J
e) 4 x 10-3 J e 8,3 x 10-2J

Questão 2

Suponhamos que uma carga elétrica seja deixada em um ponto A de um campo elétrico uniforme. Depois de percorrer uma distância igual a 20 cm, a carga passa pelo ponto B com velocidade igual a 20 m/s. Desprezando a ação da gravidade, calcule o trabalho realizado pela força elétrica no descolamento dessa partícula entre A e B. (Dados: massa da carga m = 0,4 g e q = 2 μC). 

a) τ = 2,3 . 10-2 J
b) τ = 3,5 . 10-3 J
c) τ = 4 . 10-5 J
d) τ = 7 . 10-9 J
e) τ = 8 . 10-2 J

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