Superfícies equipotenciais - física

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E. E. M. Prof.º Roberto Grant
3.º ano, Ensino Médio
Prof.ª: Tânia
Matéria: Física

Alunos:
Kelvin Musialowski
Matheus Baltazar Roesler

[pic]

São Bento do Sul – SC
04/09/2007
Índice

● Superfícies Equipotenciais
Potencial elétrico resultante

● Superfície equipotencial

● Potencial elétrico no eletromagnetismo

● Geodésia

● Aplicação

● Conclusão

IntroduçãoSuperfícies Equipotenciais

Potencial elétrico é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. Precisamos saber disso para entender a Superficie equipotencial. Com relação a um campo elétrico nos interessa a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga colocada num pontodesse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico. Para obter o potencial elétrico de um ponto, coloca-se nele uma carga de prova q e mede-se a energia potencial adquirida por ela. Essa energia potencial é proporcional ao valor de q. Portanto, o quociente entre a energia potencial e a carga é constante. Esse quociente chama-se potencial elétrico do ponto. Ele pode sercalculado pela expressão:
[pic], onde [pic]é o potencial elétrico, [pic]a energia potencial e [pic]a carga. A unidade no S.I. é J/C = V (volt)
Portanto, quando se fala que o potencial elétrico de um ponto L é VL = 10 V, entende-se que este ponto consegue dotar de 10J de energia cada unidade de carga de 1C. Se a carga elétrica for 3C por exemplo, ela será dotada de uma energia de 30J,obedecendo à proporção. Vale lembrar que é preciso adotar um referencial para tal potencial elétrico. Ele é uma região que se encontra muito distante da carga, localizado no infinito. [pic]Potencial Elétrico devido a uma carga puntiforme
[pic]
[pic]
Potencial elétrico resultante
Para calcular o potencial elétrico devido a uma carga puntiforme usa-se a fórmula:
[pic], sendo [pic]em metros, [pic]éa constante dielétrica do meio e [pic]a carga geradora.
Como o potencial é uma quantidade linear, o potencial gerado por várias cargas é a soma algébrica (usa-se o sinal) dos potenciais gerados por cada uma delas como se estivessem sozinhas:
[pic]
Superfície equipotencial
[pic]

Quando uma carga puntiforme está isolada no espaço, ela gera um campo elétrico em sua volta. Qualquer ponto queestiver a uma mesma distância dessa carga possuirá o mesmo potencial elétrico. Portanto, aparece ai uma superfície equipotencial esférica. Podemos também encontrar superfícies equipotenciais no campo elétrico uniforme, onde as linhas de força são paralelas e equidistantes. Nesse caso, as superfícies equipotenciais localizam-se perpendicularmente às linhas de força (mesma distância do referencial).O potencial elétrico e distância são inversamente proporcionais, portanto o gráfico cartesiano Vxd é uma assimptota.
Nota-se que, percorrendo uma linha de força no seu sentido, encontramos potenciais elétricos cada vez menores.
Vale ainda lembrar que o vetor campo elétrico é sempre perpendicular à superfície equipotencial, e consequentemente a linha de força que o tangencia também.
[pic]Potencial elétrico no eletromagnetismo

No eletromagnetismo, potencial elétrico ou potencial eletrostático é um campo equivalente à energia potencial associada a um campo elétrico estático dividida pela carga elétrica de uma partícula-teste. A unidade de medida do SI para o potencial é o volt. Como um bom potencial, apenas diferenças de potencial elétrico possuem significado físico.
O potencialelétrico gerado por uma carga puntual [pic]a uma distância [pic]é, a menos de uma constante arbitrária, dado por:
[pic]

Geodésia

O termo Geodésia foi usado, pela primeira vez, por Aristóteles (384-322 a.C.), e pode significar tanto 'divisões (geográficas) da terra' como também o ato de 'dividir a terra' (por exemplo entre proprietários). A geodésia é, ao mesmo tempo, um ramo das Geociências...
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