Diferença de Potencial Elétrico
O potencial elétrico, representado pela letra V (ou ocasionalmente φ), é uma quantidade física escalar que descreve a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático. A expressão Va = Ua/q define o potencial elétrico Va como a quantidade de energia de trabalho necessária para mover uma carga elétrica unitária de um ponto de referência até um ponto específico no campo elétrico.
Medindo a Diferença de Potencial
Embora o conceito de potencial elétrico seja útil para compreender fenômenos elétricos, apenas as diferenças na energia potencial são mensuráveis. Essas diferenças são medidas com um voltímetro. A diferença de potencial entre dois pontos é igual à quantidade de trabalho necessária para mover uma carga de teste positiva unitária entre esses pontos. Quando a força elétrica realiza trabalho positivo sobre uma carga, a energia cinética aumenta e a energia potencial diminui.
Fórmula da Diferença de Potencial
A diferença na energia potencial, Ub – Ua, é igual ao negativo do trabalho, Wba, realizado pelo campo elétrico à medida que a carga se move de a para b. Assim, a diferença de potencial Vba é dada por:
Potencial Elétrico no Sistema Internacional de Unidades
No Sistema Internacional de Unidades (SI), o potencial elétrico é expresso em joules por coulomb (J⋅C-1), ou volts (V). A importância do potencial elétrico se estende além dos circuitos elétricos, sendo generalizável para a eletrodinâmica, permitindo definir diferenças de potencial elétrico entre pontos mesmo na presença de campos variáveis no tempo.
Potencial Elétrico e Força Elétrica
A diferença de potencial elétrico é análoga à diferença de potencial gravitacional. No caso gravitacional, uma força é exercida sobre objetos com massa. Cargas experimentam uma força quando há uma diferença de potencial elétrico. A direção da força depende do sinal da carga. O campo elétrico E é análogo a g, que chamamos de aceleração devido à gravidade, mas que na verdade é o campo gravitacional.
Perguntas Frequentes
- O que é potencial elétrico? Potencial elétrico, representado por V (ou ocasionalmente φ), descreve a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático. Va = Ua/q.
- Qual a analogia do potencial elétrico? A diferença de potencial elétrico é análoga à diferença de potencial gravitacional. O campo elétrico E é análogo ao campo gravitacional g.
- O que é importante sobre o potencial elétrico? Apesar de útil para entender fenômenos elétricos, somente as diferenças na energia potencial são mensuráveis, sendo medidas com um voltímetro.
