4- POTENCIAL ELÉTRICO

(1)

POTENCIAL

ELÉTRICO

(2)

ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA

(1.1)

(3)

POTENCIAL ELÉTRICO

(1.3)

(4)

(5)

5

POTENCIAL ELÉTRICO

(1.5)

(diferença de potencial elétrico)

(1.6)

(definição de diferença de potencial)

(6)

POTENCIAL ELÉTRICO

(1.7)

(7)

POTENCIAL ELÉTRICO

(8)

POTENCIAL ELÉTRICO

TRABALHO REALIZADO POR UM FORÇA APLICADA:

(1.8)

(variação da energia cinética)

(9)

POTENCIAL ELÉTRICO

TRABALHO REALIZADO POR UM FORÇA APLICADA:

(10)

POTENCIAL ELÉTRICO

TRABALHO REALIZADO POR UM FORÇA APLICADA:

Substituindo (1.10) em (1.1), temos:

(1.11)

Substituindo (1.11) em (1.5), chegamos a:

(11)

(12)

SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

Linhas de campo elétrico

(azul) e seções retas de

superfícies equipotenciais

(13)

SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

Linhas de campo elétrico

(azul) e seções retas de

superfícies equipotenciais

(vermelho)

para

uma

carga pontual.

(14)

SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS

Linhas de campo elétrico

(azul) e seções retas de

superfícies equipotenciais

(15)

CÁLCULO DO POTENCIAL

A PARTIR DO CAMPO

(16)

CÁLCULO DO POTENCIAL

A PARTIR DO CAMPO

(1.13)

(17)

CÁLCULO DO POTENCIAL

A PARTIR DO CAMPO

(1.15)

Substituindo o trabalho W pelo seu valor

em termos de diferença de potencial:

(18)

CÁLCULO DO POTENCIAL

A PARTIR DO CAMPO

(19)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

(20)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

(21)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

(1.20)

Substituindo (1.20) em (1.19) e levando em conta as

condições dadas, chegamos a:

(22)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

(23)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

UMA PARTÍCULA DE CARGA POSITIVA PRODUZ UM

POTENCIAL ELÉTRICO POSITIVO; UMA PARTÍCULA DE

CARGA NEGATIVA PRODUZ UM POTENCIAL ELÉTRICO

NEGATIVO.

(24)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UMA CARGA PONTUAL

Gráfico gerado em computador do

potencial elétrico V(r) produzido

por uma carga positiva situada na

origem do plano xy . O potencial

nos pontos do plano xy está

plotado no eixo vertical

(25)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM GRUPO DE CAGAS PONTUAIS

(1.25)

(1.26)

(26)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM DIPOLO ELÉTRICO

(27)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM DIPOLO ELÉTRICO

(28)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM DIPOLO ELÉTRICO

(1.30)

(29)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM DIPOLO ELÉTRICO

Substituindo (1.31) e (1.30) em (1.29):

(30)

POTENCIAL PRODUZIDO

POR UM DIPOLO ELÉTRICO

(1.33)

(dipolo elétrico)

(31)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

(1.34)

(32)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

(33)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

(34)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

LINHAS DE CARGA

(35)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

LINHAS DE CARGA

(36)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

LINHAS DE CARGA

(37)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

LINHAS DE CARGA

(1.39)

(38)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

LINHAS DE CARGA

(39)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

(40)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

DISCO CARREGADO

(41)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

DISCO CARREGADO

(42)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

DISCO CARREGADO

(43)

POTENCIAL PRODUZIDO POR UMA

DISTRIBUIÇÃO CONTÍNUA DE CARGAS

DISCO CARREGADO

(44)

CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO

A PARTIR DO POTENCIAL

(45)

CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO

A PARTIR DO POTENCIAL

(1.47)

(46)

CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO

A PARTIR DO POTENCIAL

(1.49)

A componente do campo em qualquer

direção do espaço é o negativo da taxa

de variação com a distância do

(47)

CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO

A PARTIR DO POTENCIAL

(1.50)

(1.51)

(48)

CÁLCULO DO CAMPO ELÉTRICO

A PARTIR DO POTENCIAL

(49)

ENERGIA PONTUAL ELÉTRICA DE UM

SISTEMA DE CARGAS PONTUAIS

A ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA DE UM SISTEMA DE CARGAS

PONTUAIS FIXAS É IGUAL AO TRABALHO QUE DEVE SER

EXECUTADO POR UM AGENTE EXTERNO PARA MONTAR O

SISTEMA, COMEÇANDO COM AS CARGAS A UMA DISTÂNCIA

(50)

ENERGIA PONTUAL ELÉTRICA DE UM

SISTEMA DE CARGAS PONTUAIS

(51)

ENERGIA PONTUAL ELÉTRICA DE UM

SISTEMA DE CARGAS PONTUAIS

(1.54)

(52)

ENERGIA PONTUAL ELÉTRICA DE UM

SISTEMA DE CARGAS PONTUAIS

(53)

ENERGIA PONTUAL ELÉTRICA DE UM

SISTEMA DE CARGAS PONTUAIS

(1.57)

Substituindo (1.55) em (1.56) e o que obteve em (1.54), chegamos a:

(54)

POTENCIAL DE UM CONDUTOR

CARREGADO

UMA CARGA EM EXCESSO COLOCADA EM UM CONDUTOR

SE DISTRIBUI NA SUPERFÍCIE DO CONDUTOR DE TAL

FORMA QUE O POTENCIAL É O MESMO EM TODOS OS

PONTOS DO CONDUTOR (TANTO NA SUPERFÍCIE COMO NO

INTERIOR). ISSO ACONTECE MESMO QUE O CONDUTOR

TENHA UMA CAVIDADE INTERNA E MESMO QUE A

CAVIDADE INTERNA CONTENHA UMA CARGA ELÉTRICA.

(55)

POTENCIAL DE UM CONDUTOR

CARREGADO

(56)

POTENCIAL DE UM CONDUTOR

CARREGADO

(57)

POTENCIAL DE UM CONDUTOR

CARREGADO

CENTELHAMENTO DE UM CONDUTOR CARREGADO

Uma forte descarga elétrica atinge um

automóvel e chega à terra através de

uma centelha que parte a calota do pneu

dianteiro esquerdo (observe o clarão),

sem fazer mal ao motorista. (Cortesia da

Westinghouse Electric Corporation)

(58)

POTENCIAL DE UM CONDUTOR

CARREGADO

CONDUTOR EM UM CAMPO ELÉTRICO EXTERNO

Um condutor descarregado submetido

a um campo elétrico externo. O

elétrons

livres

do

condutor

se

distribuem na superfície de tal forma

que o campo elétrico no interior do

objeto é nulo e o campo elétrico na

(59)

LISTA DE EXERCÍCIOS

SITE:

(60)

Elaborado por:

Edésio de Lima Cavalcante Filho, aluno do curso de

Engenharia Mecânica Industrial da Escola Politécnica de

Pernambuco (UPE).

Revisão:

Professor José Roberto de Souza Cavalcanti, MSc.

Material de apoio:

Halliday, David ; Resnick, Robert; Walker, Jearl. Fundamentos

de Física. Tradução de Ronaldo Sérgio de Biasi. 9 e.d. Rio de

Janeiro: LTC, 2012. Título Original: Fundamentals of physics.

(61)