Utilizaremos o conceito de energia no nosso estudo da electricidade

Apresentação em tema: "Utilizaremos o conceito de energia no nosso estudo da electricidade"— Transcrição da apresentação:

1 Utilizaremos o conceito de energia no nosso estudo da electricidade
POTENCIAL ELÉCTRICO Utilizaremos o conceito de energia no nosso estudo da electricidade Em mecânica vimos que força gravítica e a força de mola (força elástica) são ambas forças conservativas  estão associadas com energia potencial gravítica e energia potencial da mola (energia potencial elástica), respectivamente A força electrostática (dada pela lei de Coulomb) também é uma força conservativa, então podemos associá-la à uma energia potencial eléctrica Com a energia potencial eléctrica, nós podemos definir uma grandeza denominada potencial eléctrico O potencial eléctrico por ser uma grandeza que é uma função escalar da posição  conduz a um meio mais simples de descrever os fenómenos electrostáticos comparado com o método do campo eléctrico

2 Uma carga de prova q0 colocada num campo eléctrico
DIFERENÇA DE POTENCIAL E POTENCIAL ELÉCTRICO Uma carga de prova q0 colocada num campo eléctrico Sofre a acção de uma força Trabalho realizado pelo campo eléctrico sobre a carga de prova, num deslocamento infinitesimal é É similar ao trabalho feito por um campo gravitacional sobre um corpo em queda livre

3 O trabalho feito por uma força conservativa é igual ao simétrico da variação da energia potencial
. Para um deslocamento finito de uma carga de prova q0 entre os pontos A e B, a variação da energia potencial do sistema campo – carga é A integral acima é calculada ao longo da trajectória na qual a partícula se desloca de A para B  denominada integral da trajectória ou integral de linha. Como a força é conservativa, essa integral não depende da trajectória entre A e B Por definição, , a diferença de potencial entre os pontos A e B e é igual à variação da energia potencial dividida pela carga de prova q0

4 Observações A diferença de potencial não deve ser confundida com a diferença de energia potencial Diferença de potencial ≠ Energia potencial As duas grandezas estão relacionadas por U = q0 V Por conveniência, a função V é muitas vezes considerada nula num determinado ponto. Usualmente escolhemos um ponto no infinito (∞) como o ponto de potencial nulo Com essa escolha podemos dizer que : o potencial eléctrico num ponto arbitrário é igual ao trabalho necessário, por unidade de carga, para trazer uma carga de prova positiva do infinito até o ponto considerado.

5 onde é o campo eléctrico estabelecido pelas cargas – fonte
Na realidade, VP representa a diferença de potencial entre o ponto P e um ponto no infinito A unidade SI do potencial: joule por coulomb, denominada volt (V): 1 V  1 J / C Uma unidade de energia geralmente utilizada na física é o electrão – volt (eV): 1 eV = (1 e)(1 V) =  um eV é a energia cinética ganha por uma partícula com carga e que está sendo acelerada por uma diferença de potencial de valor 1 V