Potencial e trabalho da força elétrica FE 03 Potencial e trabalho da força elétrica

Na Aula 2....

Energia Potencial Elétrica Seja Q uma carga fixa e q uma carga de prova que pode se mover, dependendo do sinal das cargas, as cargas podem se atraírem ou se repelirem. Como essas cargas podem se mover sem que um agente externo atue sobre elas podemos dizer que elas possuem uma energia potencial elétrica, medida em J (Joule) 𝑬𝒑𝒐𝒕= 𝒌𝑸𝒒 𝒓

Potencial elétrico (V) O potencial elétrico mede a energia potencial existente num sistema , por unidade de carga de prova, sua unidade de medida é o volt (V) V = 𝑬𝒑𝒐𝒕 𝒒

Distribuição de Cargas elétricas Para a distribuição de carga elétrica , o potencial elétrico em um determinado ponto é a soma de dos potenciais elétricos desse sistema. V = V1+ V2+V3 ...

Diferença de potencial Em uma região com campo elétrico a diferença de potencial (ddp) elétrico entre dois pontos é dado como: Uab = Va - Vb

Trabalho da Força elétrica Como a força elétrica é capaz de movimentar uma partícula por um campo elétrico dizemos que essa força realiza um Trabalho [ J ]. Por definição trabalho é dado como: 𝝉=−𝜟𝑬𝒑𝒐𝒕

Trabalho da Força elétrica Como Epot= V.q temos: 𝝉 = q(Va-Vb) = q.Uab

Exercícios Complementares Exercícios de Aplicação a) Qual ´e a aceleração adquirida por q? b) Qual a velocidade da partícula no instante 8, 0 s? 1. (Fatec-SP) Em um ponto P do espaço existe um campo elétrico ~E horizontal de 5×104 N/C, voltado para a direita. Exercícios Complementares a) Se uma carga de prova de l, 5 μC, positiva, ´e colocada em P, qual será o valor da força elétrica que atua sobre ela? 4. (FUVEST-SP) O diagrama da figura seguinte representa a intensidade do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme fixa no vácuo, em função da distancia d `a carga. b) Em que sentido a carga de prova tenderá a se mover, se for solta? a) Calcule o valor da carga Q que origina o campo. c) Responda `as questões a) e b) supondo que a carga de prova seja negativa. b) Determine a intensidade do campo elétrico em um ponto que dista 30 cm da carga fixa. 2. (ITA-SP) Uma placa vertical isolante, de dimensões muito grandes, está uniformemente carregada. Sabendo-se que o campo elétrico por ela gerado ´e o mesmo em todos os pontos próximos `a placa e que uma pequena esfera de massa 25 gramas, presa por um fio leve na placa forma o ˆangulo de afastamento entre a esfera e a placa ´e de 30◦?, determinar: 5. (U. Fortaleza-se) Um bastão ´e atritado com um pano. A seguir, repele uma esfera eletrizada negativamente. Pode-se afirmar corretamente que o bastão foi eletrizado a) positivamente, por contato com o pano. b) positivamente, por ter-se aproximado da esfera. a) a forca elétrica que atua na esfera, supondo que ela se encontre em equilíbrio; c) negativamente, por ter-se aproximado da esfera. d) negativamente, por atrito com o pano. b) o campo elétrico da placa, sabendo-se que a carga na esfera vale −5 μC. e) neutralizado, ao aproximar-se da esfera 3. (USP-SP) Uma carga elétrica puntiforme q = 2×10−6 C e de massa 10−5 kg ´e abandonada em repouso num campo elétrico uniforme de intensidade 104 N/C.

6. (PUCC-SP) Dispõe-se de uma barra de vidro, um pano de lá e duas pequenas esferas condutoras, A e B, apoiadas em suportes isolados, todos eletricamente neutros. Atritasse a barra de vidro com o pano de lá; a seguir coloca-se a barra de vidro em contato com a esfera A e o pano com a esfera B. Após essas operações: a) o pano de lá e a barra de vidro estarão neutros. b) a barra de vidro repelirá a esfera B. c) o pano de lá atrairá a esfera A. d) as esferas A e B se repelirão. e) as esferas A e B continuarão neutras. 7. (UNIRIO-RJ) Uma esfera metálica, sustentada por uma haste isolante, encontra-se eletrizada com uma pequena carga elétrica Q. Uma segunda esfera idêntica e inicialmente descarregada aproxima-se dela, até tocá-la. Após o contato, a carga elétrica adquirida pela segunda esfera ´e: