Física Aula 7 – Eletricidade Prof.: Célio Normando

Potencial Elétrico Trabalho Diferença de potencial elétrico (d.d.p.) Diferença de potencial e campo elétrico uniforme

Introdução O trabalho de uma força F (constante), para deslocar um corpo de massa m da posição 1 para a posição 2, é definido pela expressão: m α 1 2 F α F m α F m α F m α F m α F m d W = F . d . cos  F: módulo da força d: módulo do deslocamento α: ângulo formado entre F e d

Introdução No caso da força F ser variável, então o trabalho pode ser calculado através da área do gráfico de Força x deslocamento. F d d1 F1 d2 F2 W Observe que, de uma maneira geral, a força elétrica é variável e, portanto, o trabalho será calculado pela área no gráfico da Força x deslocamento

Diferença de potencial elétrico (d.d.p.) B E Imagine dois pontos A e B de um campo elétrico. F F + F + F + F + Uma carga de prova (q), colocada no ponto A, ficará sujeita a ação de uma força elétrica( F ). + A força elétrica realiza um trabalho(WAB)para deslocar a carga de prova de A para B. WAB q = VAB A diferença de potencial entre dois pontos A e B (VAB) é a razão entre o trabalho realizado pela força elétrica, para transportar uma carga de prova (q) do ponto A para o ponto B, e a carga (q) transportada.

Diferença de potencial elétrico (d.d.p.) UNIDADES MKS joule/coulomb (volt) (V) (stat volt) (stat V) CGS erg/stat coulomb A diferença de potencial entre dois pontos(d.d.p.) é também comumente chamada tensão ou voltagem.

Conclusões Quando uma carga é deslocada entre dois pontos de um campo elétrico, perpendicularmente às linhas de força e a força elétrica não realizar trabalho, os potenciais elétricos nestes dois pontos são iguais. A + - E + F q + F q + F q d + F q WAB = F . d . cos .   = 90o cos  = 0 B WAB= 0 VAB =  q WAB VAB = 0 VA – VB = 0 VA = VB

Conclusões Observe o movimento da carga q neste campo elétrico. + - WAB = F.d.cos α α = 0° cos α = 1 WAB > 0 q F + q F + q F + q F + q F + WAB = F.d  WAB q(+) VAB =  VAB > 0 VA – VB > 0  VA > VB d Cargas positivas deslocam-se espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial. As cargas negativas deslocam-se espontaneamente de pontos de menor potencial, para pontos de maior potencial.

Conclusões Note que o potencial elétrico diminui quando se percorre uma linha de força no seu sentido. E C D + - Vc>Vd

Relação entre diferença de potencial e campo elétrico uniforme Uma carga q, positiva, abandonada no ponto A no interior das placas, é deslocada para o ponto B pela ação da força elétrica. B A E + - WAB = F . d . cos α α = 0° cos α = 1 WAB = F.d  F = q . E q F + q F + q F + q F + q F + q VAB = WAB  F . d q VAB =  q . E . d q VAB =  d VAB = E . d

Relação entre diferença de potencial e campo elétrico uniforme Assim e, portanto, o campo elétrico passa a ter as seguintes unidades: d VAB E = MKS V/m CGS stat V/cm

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