Energia potencial elétrica

Energia potencial elétrica é a energia que determinado objeto ou partícula eletrizado adquire quando colocado na presença de um campo elétrico. Ele pode ser calculado pelas seguintes expressões:
, em que K é a constante elétrica do meio, Q a carga geradora do potencial elétrico, q a carga que vai ser dotada de energia, e d a distância atual entre elas (cargas) e d0 é a distância de referência.
, onde V é o potencial elétrico.
A unidade de energia potencial elétrica no SI é o Joule.
Energia potencial elétrica
Considere duas placas paralelas e ambas eletrizadas uniformemente com cargas de sinais opostos que originam um campo elétrico uniforme.

Quando colocada uma carga elétrica puntiforme entre as placas, como na figura a seguir, a carga elétrica deslocará do ponto A ao ponto B sob a ação da força elétrica F = q.E.

No ponto A, a carga encontra-se em repouso, e ao chegar ao ponto B, ela terá velocidade e, associada a ela, energia cinética.

Logo percebemos que no ponto A, a carga tem, associada a ela, energia em potencial com relação a B e essa energia é chamada de energia potencial elétrica.

Ao longo da trajetória da carga q do ponto A ao ponto B, na medida em que ela ganha velocidade, a energia potencial elétrica vai diminuindo; e a soma dessas duas formas de energia ao longo de toda a trajetória resulta sempre em um mesmo valor; logo, a força elétrica é conservativa e o trabalho realizado por ela entre dois pontos independe da trajetória.

Considere duas cargas Q e q positivas; sendo Q fixa e q abandonada no campo originado por Q, q começará a se deslocar sob a ação da força elétrica proveniente de Q. O trabalho realizado por essa força, do ponto de partida a uma distância d’, é a energia potencial que a carga q adquire.

A energia potencial elétrica entre duas cargas, sendo uma delas fixa, é calculada através da expressão:

Epel = k.Q.q.[(1/d – 1/d’) e quando d’ é muito maior que d Epel = = k.Q.q/d.

Epel = energia potencial