Potencial

Potencial elétrico
A cada ponto de um campo elétrico associa-se a grandeza escalar potencial elétrico. Por meio desta grandeza pode-se calcular o trabalho da força elétrica, a energia potencial elétrica, assim como analisar o comportamento de cargas elétricas abandonadas num campo elétrico.

Conceito de potencial elétrico
É a grandeza escalar que avalia, em cada ponto do espaço sujeito a um campo elétrico, quanta energia potencial elétrica é armazenada por unidade de carga elétrica.

VP 5 V1 1 V2 1 V3 1 V4 1 V5 ] Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 VP 5 k 3 ___ 1 ___ 1 ___ 1 ___ 1 ___ d1 d2 d3 d4 d5

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Potencial de uma carga puntiforme
Uma carga pontual Q gera, nos pontos ao seu redor, um campo elétrico que varia com a distância d entre o ponto e a carga. Definimos o potencial elétrico V por meio da expressão: k3Q V 5 _____ d Por ser uma grandeza escalar, o sinal do potencial é o mesmo do da carga elétrica Q.

Superfícies equipotenciais
São conjuntos de pontos no espaço que apresentam o mesmo potencial em relação à distribuição de cargas.
A E B E
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

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Gráfico V # d
A V B 0 1 V 1 2 V1 V d1 2d1 d Q0 V1 1 V 1 2 0 d d1 2d1

As superfícies equipotenciais são perpendiculares às linhas de força, em cada ponto.

Figura 1 Os gráficos acima são ramos de hipérbole, já que as grandezas V e d são inversamente proporcionais. Representam os potenciais de uma carga positiva [A] e negativa [B].

Trabalho da força elétrica
Imagine uma carga Q gerando um campo elétrico ao seu redor, conforme a figura a seguir.
E B

Potencial de várias cargas puntiformes
O potencial resultante de um certo ponto, devido à ação de várias cargas, é a soma algébrica dos potenciais individuais das mesmas cargas, naquele ponto.
Q2 Q1 d2 d1 P d4 Q4 d5
Figura 2 Sistema de cargas que gera um potencial resultante no ponto P.

A+

+
Figura 4 Movimento de uma carga de prova em região de campo