Energia Potencial Elétrica
A energia potencial elétrica, denotada por U, é uma quantidade física escalar que representa a energia necessária para deslocar uma carga elétrica contra um campo elétrico. A unidade no Sistema Internacional (SI) para energia potencial elétrica é o joule (J). Esta energia é crucial para compreender fenômenos elétricos e eletrostáticos.
Potencial Elétrico
O potencial elétrico, simbolizado por V (ou ocasionalmente φ), é uma quantidade física escalar que descreve a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático. Ele é definido como a quantidade de energia de trabalho necessária para mover uma carga elétrica unitária de um ponto de referência para um ponto específico no campo elétrico. Matematicamente, o potencial elétrico em um ponto é dado por Va = Ua/q, onde Ua é a energia potencial elétrica e q é a carga elétrica.
Medindo a Diferença de Potencial
Apenas diferenças na energia potencial são mensuráveis. Estas diferenças são medidas com um voltímetro. A diferença de potencial elétrico é análoga à diferença de potencial gravitacional, onde uma força é exercida sobre objetos com massa. Cargas experimentam uma força quando há uma diferença de potencial elétrico, e a direção dessa força depende do sinal da carga.
Campo Elétrico e Potencial Elétrico
O campo elétrico E é análogo ao g, que chamamos de aceleração devido à gravidade, mas que na realidade é o campo gravitacional. Tudo que aprendemos sobre gravidade e como as massas respondem às forças gravitacionais pode nos ajudar a entender como as cargas elétricas respondem às forças elétricas.
Exemplo de Energia Potencial Elétrica
Um exemplo clássico é a energia potencial eletrostática, UE, de uma carga pontual q em posição r na presença de uma carga pontual Q. Tomando uma separação infinita entre as cargas como posição de referência, a energia potencial elétrica é dada por uma fórmula específica.
Perguntas Frequentes
O que é o potencial elétrico? O potencial elétrico, V, descreve a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático.
Qual é a analogia do potencial elétrico? A diferença de potencial elétrico é análoga à diferença de potencial gravitacional, onde a força depende do campo gravitacional.
O que é importante para o potencial elétrico? Embora o conceito de potencial elétrico seja útil para entender fenômenos elétricos, apenas diferenças na energia potencial são mensuráveis com um voltímetro.
