Física Aula 7 – Eletricidade

1. Física Aula 7 – Eletricidade Prof.: Célio Normando

2. Potencial Elétrico • Trabalho • Diferença de potencial • elétrico (d.d.p.) • Diferença de potencial e campo elétrico uniforme

3. O trabalho de uma força F (constante), para deslocar um corpo de massa m da posição 1 para a posição 2, é definido pela expressão: F F F F F F α m α α α α α m m m m m d 2 1 F: módulo da força d: módulo do deslocamento α: ângulo formado entre F e d Introdução W = F . d . cos 

4. No caso da força F ser variável, então o trabalho pode ser calculado através da área do gráfico de Força x deslocamento. F F1 W F2 d2 d1 0 d Introdução Observe que, de uma maneira geral, a força elétrica é variável e, portanto, o trabalho será calculado pela área no gráfico da Força x deslocamento

5. E E E E F F F F F Uma carga de prova (q), colocada no ponto A, ficará sujeita a ação de uma força elétrica( F ). B A + + + + WAB VAB = q Diferença de potencial elétrico (d.d.p.) Imagine dois pontos A e B de um campo elétrico. + A força elétrica realiza um trabalho(WAB)para deslocar a carga de prova de A para B. A diferença de potencial entre dois pontos A e B (VAB) é a razão entre o trabalho realizado pela força elétrica, para transportar uma carga de prova (q) do ponto A para o ponto B, e a carga (q) transportada.

6. Diferença de potencial elétrico (d.d.p.) UNIDADES MKS (volt) (V) joule/coulomb (stat volt) (stat V) CGS erg/stat coulomb A diferença de potencial entre dois pontos(d.d.p.) é também comumente chamada tensão ou voltagem.

7. A + E - - + + + + + - q q q q + F F F F - - + - + - - + d - + - - + - + -  = 90o WAB = F . d . cos .  cos  = 0 WAB VAB= q Conclusões Quando uma carga é deslocada entre dois pontos de um campo elétrico, perpendicularmente às linhas de força e a força elétrica não realizar trabalho, os potenciais elétricos nestes dois pontos são iguais. B WAB= 0 VAB = 0 VA – VB = 0 VA = VB

8. α = 0° A E B WAB= F.d.cos α - + cos α = 1 - - + - + - + + + + + q q q q q F F F F F - + - + - - + WAB - + - VAB = - + q(+) - + - d Conclusões Observe o movimento da carga q neste campo elétrico. WAB> 0 WAB= F.d   VAB > 0 VA –VB> 0  VA >VB Cargas positivas deslocam-se espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial. As cargas negativas deslocam-se espontaneamente de pontos de menor potencial, para pontos de maior potencial.

9. E + - - + - + - - + - + - - + - + - - C D + - + - - + - - + - Conclusões Note que o potencial elétrico diminuiquando se percorre uma linha de força no seu sentido. Vc>Vd

10. α = 0° WAB= F . d . cos α A E B cos α = 1 - + - - + - + - + + + + + q q q q q F F F F F - + - q . E . d F . d WAB +   -  VAB = VAB = VAB = - + q q q - + - - + - + - d Relação entre diferença de potencial e campo elétrico uniforme Uma carga q, positiva, abandonada no ponto A no interior das placas, é deslocada para o ponto B pela ação da força elétrica. F = q . E WAB= F.d  VAB = E . d

11. Assim e, portanto, o campo elétrico passa a ter as seguintes unidades: VAB E = d Relação entre diferença de potencial e campo elétrico uniforme MKS V/m CGS stat V/cm

12. Agora procure resolver as Atividades de Sala e Atividades Propostas. As Soluções estão disponíveis no Click Professor.