Energia Potencial Elétrica E Potencial Elétrico

1. Energia Potencial Elétrica E Potencial Elétrico

2. Energia Potencial Gravitacional B • De A para C : movimento espontâneo • De A para D: movimento não espontâneo A D • De A para B: movimento não espontâneo C

3. Conclusão Percebe-se que os objetos movem-se naturalmente de um ponto de maior potencial para um ponto de menor potencial. h

4. e na elétrica ...

5. A B + + + + + + + + Movimento espontâneo - Felé q VB = 500 V VA = 800 V E

6. + A B + + + + + + + + Movimento espontâneo Felé q VB = 500 V VA = 800 V E

7. + A B - - - - - - - - - - - Movimento espontâneo Felé q VB = - 500 V VA = - 800 V E

8. A B - - - - - - - - - - - Movimento espontâneo - Felé q VB = - 500 V VA = - 800 V E

9. Conclusões Uma carga de prova positiva tende a se movimentar espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial Uma carga negativa tende a se movimentar espontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial.

10. Exercícios Com respeito ao potencial elétrico, analise: I. Uma carga de prova negativa tende a se movimentar espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial. II. Uma carga de prova negativa tende a se movimentar espontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial. III. Uma carga de prova positiva tende a se movimentar espontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial IV. Uma carga de prova positiva tende a se movimentar espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial O correto é o contido em: a) I e III b) II e III c) I e II d) III e IV e) II e IV Resposta: E

11. Ainda com relação à Energia Potencial ...

12. Analogia Mecânica Elétrica

13. Energia Potencial Elétrica + Capacidade de realizar trabalho. - A carga positiva pode deslocar a carga de prova (positiva) até o infinito. A carga negativa tem capacidade limitada em deslocar a carga de prova. A carga positiva tem mais condição de transferir energia para a carga de prova! As cargas entram na expressão com seu sinal real!!!!

14. Atenção!

15. O trabalho da força elétrica + + + + + + + WE1 = 20 J q = 1,0 C FE1 A B 1,0 m Obs: O trabalho da força elétrica independe da trajetória entre dois pontos.

16. O trabalho da força elétrica + + + + + + + WE2 = 40 J q = 2,0 C FE2 A B 1,0 m Obs: O trabalho da força elétrica independe da trajetória entre dois pontos.

17. O trabalho da força elétrica + A B + + + + + + WE3 = 60 J q = 3,0 C FE3 1,0 m Obs: O trabalho da força elétrica independe da trajetória entre dois pontos.

18. Exemplo O trabalho desenvolvido pela força elétrica ao se transportar uma carga puntiforme q entre dois pontos de um campo elétrico gerado por uma carga puntiforme Q, afastada de qualquer outra:   a) depende da trajetória seguida entre os dois pontos; b) independe da trajetória seguida entre os dois pontos; c) será sempre positivo; d) será sempre nulo; e) independe da posição dos dois pontos em relação à carga Q.    Resposta: B

19. Potencial Elétrico

20. Potencial Elétrico Potencial elétrico é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. O potencial elétrico existe , independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. + O potencial elétrico mede a energia elétrica por unidade de carga de prova. Calcula-se o potencial elétrico num ponto pela equação O potencial elétrico é medido em VOLT (V)

21. Potencial Elétrico de uma Carga Em cada superfície temos um potencial diferente. As superfícies tracejadas mais próximas possuem maior potencial elétrico Linhas de Força do Campo Elétrico. Superfícies Equipotenciais

22. VC VA VB Superfícies Equipotenciais Campo Elétrico Uniforme (Qualquer ponto entre as placas o campo elétrico tem a mesma intensidade) + + + + + + + + - - - - - - - - - - Próximo da placa negativa o potencial é negativo Próxima da placa positiva o potencial é positivo Podemos então determinar a Diferença de Potencial Elétrico entre dois pontos

23. VC VA VB Campo Elétrico Uniforme + + + + + + + + - - - - - - - - - - d Para o Campo elétrico uniforme, podemos calcular a d.d.p. da seguinte forma

24. Exercícios(UBERABA) O trabalho para deslocar uma carga elétrica sobre uma superfície equipotencial:a) depende do valor da carga;b)é negativo;c) é positivo;d) depende da distância que a carga tem que percorrer;e) é nulo. Resposta: E

25. Um pouco mais ...

26. Voltagem de um campo uniforme No campo elétrico uniforme a diferença de potencial é dada por: E B A Na qual: VAB = diferença de potencial entre os pontos A e B (V) E = campo elétrico (V/m) ou (N/C) d = distância entre as placas (m) q + F d + + + + + + - - - - - -

27. Comportamento de um condutor eletrizado A carga elétrica adquirida por um condutor fica distribuída em sua superfície quando ele estiver em equilíbrio eletrostático enquanto o vetor campo elétrico é perpendicular à superfície deste condutor. - - + + E E - - + + E - - + + E - + - - + + + - E E Se o condutor eletrizado estiver em equilíbrio eletrostático, o campo será nulo em todos os pontos de seu interior.

28. Potencial elétrico de um condutor em equilíbrio estático • Quando solta a esfera o trabalho elétrico é zero, porque campo e força valem zero. • A esfera desce somente devido a gravidade. • Qualquer ponto no interior têm o mesmo potencial. • C e D também têm o mesmo potencial.

29. Potencial elétrico de uma esfera eletrizada • Dentro da esfera e na superfície é constante.

30. Potencial Elétrico devido a várias cargas puntiformes Demonstração

31. Potencial Elétrico devido a várias cargas puntiformes Se tivermos uma situação na qual existem várias cargas puntiformes, o potencial num ponto P desta região será dado pela soma algébrica dos potenciais devido a cada uma dessas cargas.

32. Potencial Elétrico EXERCÍCIOS 1) Qual o valor do potencial elétrico gerado por uma carga puntiforme Q = 6µC, situada no vácuo, num ponto A a 20 cm da mesma ? 2) Duas cargas puntiformes Q1 = 4 µC e Q2 = - 8µC estão separadas por uma distância d = 50 cm. Determinar: (a) o potencial elétrico resultante num ponto A, situado na reta que une as cargas e a 20 cm de Q1

33. Acabou .... ...Só que não!

34. Capacitores São pares de condutores, denominados armaduras e eletrizados por indução. Uma armadura tem a mesma quantidade de cargas da outra, mas de sinais opostos. Ou Q = C.U Capacitores eletrolíticos de alumínio. As armaduras são dois cilindros de raios diferentes, mas de mesmo eixo. Entre os cilindros, há uma camada de material dielétrico.

35. Capacitor plano Permissividade absoluta do vácuo: a constante ε0, que vale 8,8 . 10-12 F/m. O capacitor plano se torna mais eficiente quando a distância entre as placas é bem pequena, e a área de cada armadura é grande.

36. Associação de capacitores em Série Na associação em série, as ddps se somam, e a carga armazenada em todos os capacitores é a mesma.

37. Associação de capacitores em paralelo Na associação em paralelo, as cargas se somam, e a ddp é a mesma em todos os capacitores.

38. Energia potencial armazenada no capacitor A energia potencial pode ser determinada pelas diferentes relações entre a carga Q, a capacitância C e a tensão U.

39. Fim