Potencial Elétrico
O potencial elétrico, representado por V (ou ocasionalmente φ), é uma quantidade física escalar que descreve a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático. É definido como a quantidade de energia de trabalho necessária para mover uma unidade de carga elétrica de um ponto de referência para um ponto específico no campo elétrico. Embora o conceito de potencial elétrico seja útil para entender fenômenos elétricos, apenas diferenças na energia potencial são mensuráveis. Estas diferenças são medidas com um voltímetro.
Analogia com o Potencial Gravitacional
O potencial elétrico é análogo ao potencial gravitacional. Assim como a gravidade atua sobre objetos com massa, as cargas experimentam uma força quando há uma diferença de potencial elétrico. O campo elétrico E é análogo ao g, que representa a aceleração devido à gravidade, mas que na realidade é o campo gravitacional.
Medindo o Potencial Elétrico
Para uma carga de teste positiva q em um campo elétrico com energia potencial elétrica Ua em um ponto a, o potencial elétrico Va neste ponto é: Va = Ua/q. No Sistema Internacional de Unidades (SI), o potencial elétrico é expresso em joules por coulomb (J⋅C−1), ou volts (V).
Eletronvolt – Unidade de Energia
Na física atômica e subatômica, uma unidade mais conveniente que o joule é o eletronvolt (eV). Um eletronvolt é igual à energia adquirida por um único elétron quando acelerado através de uma diferença de potencial elétrico de 1 volt. O trabalho realizado sobre a carga é dado por W = qV = (1.6 x 10−19 C) x (1 J/C) = 1.6 x 10−19 J.
Diferença de Potencial Elétrico
Em circuitos elétricos, a diferença de potencial elétrico é conhecida como tensão. É a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito elétrico. A diferença de potencial entre dois pontos é igual ao trabalho necessário para mover uma carga de teste positiva entre esses pontos. Quando a força elétrica realiza um trabalho positivo sobre uma carga, a energia cinética aumenta e a energia potencial diminui. A diferença na energia potencial, Ub — Ua, é igual ao negativo do trabalho, Wba, realizado pelo campo elétrico.
Energia Potencial Elétrica
A energia potencial elétrica, denotada por U, é a energia necessária para reposicionar uma carga contra um campo elétrico. A unidade SI de energia potencial elétrica é o joule (J). Por exemplo, a energia potencial eletrostática de uma carga q na presença de uma carga pontual Q é dada por UE.
Perguntas Frequentes
- O que é potencial elétrico? É a energia potencial de uma carga elétrica unitária em um campo eletrostático.
- Qual a analogia do potencial elétrico? É análogo ao potencial gravitacional, onde o campo elétrico E é comparável ao campo gravitacional g.
- O que é importante no potencial elétrico? Entender que apenas diferenças na energia potencial são mensuráveis e essas diferenças são medidas com um voltímetro.
