Embed Size (px)
Citation preview
FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA
PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO
Unidade IVida e ambiente
CONTEÚDOS E HABILIDADES
2
Aula 4.2ConteúdoPotencial elétrico entre várias cargas elétricas, diferença de potencial elétrico, superfícies equipotenciais e trabalho.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
3
HabilidadeRelacionar os conceitos do potencial elétrico gerado por uma ou mais cargas elétricas, assim como resolver problemas simples envolvendo a diferença de potencial elétrico.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
4
Vimos em nossa aula anterior o potencial elétrico e suas propriedades.
Potencial Elétrico
V = k0 Qd
REVISÃO
5
Propriedades do Potencial Elétrico • Carga elétrica positiva abandonada numa diferença de
potencial, movimenta-se para pontos de menor potencial elétrico.
• Carga elétrica negativa abandonada numa diferença de potencial, movimenta-se para pontos de maior potencial elétrico.
• No movimento espontâneo de carga elétricas, a energia potencial elétrica sempre diminui.
REVISÃO
6
A diferença de potencial (ddp), também chamada de tensão ou voltagem, está presente em nosso cotidiano quando ligamos nossos aparelhos eletrodomésticos. Geralmente a tensão das tomadas em nossa residência é de 110V, mas existem aparelhos como ar condicionados que devem ser ligados a 220V. Você sabe dizer o que acontece se ligarmos um aparelho que funciona com uma tensão de 110V em uma tomada de 220V?
110 v
220 vou
DESAFIO DO DIA
7
Potencial elétrico (V)Potencial elétrico no campo criado por uma ou várias cargas puntiformes:
Onde:k é a constante no vácuo; k0 = 9.109 N.m2/C no SI.Q é a carga puntiforme em Coulombs;d é a distância em metro.
V = k0 Qd
AULA
8
Quando temos mais de uma carga elétrica gerando campo o potencial num ponto P qualquer desse campo é a soma algébrica dos potenciais individuais:V = VA + VB + ... + Vn
AULA
9
Linhas e superfícies equipotenciaisSão superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares a sua superfície.A figura mostra um tipo de circunferência denominada de linha equipotencial.
AULA
10
Linha equipotencial
AULA
11
A superfície dessa esfera cujo centro é a carga Q denomina-se Superfície equipotencial.
AULA
12
Se um condutor elétrico apresenta equilíbrio em sua superfície, esta superfície é equipotencial.Sua representação matemática se baseia na expressão do trabalho:
τ = q (Vb – Va)Onde: τ = trabalho da força elétricaq = carga elétrica(Vb - Va) = diferença de potencial elétrico
AULA
13
Superfície equipotencial
AULA
14
Quando A e B estão na mesma superfície equipotencial, então Va = Vb, apresentando, portanto, uma variação de potencial elétrica nula, igual à zero.
AULA
15
Exemplo 1O esquema abaixo representa cargas elétricas posicionadas no vácuo. Determine os potenciais nos pontos A e B;
AULA
16
Resolução:
VA = VA =
VB =
VA = = 45.103V
= 18.103V
VB =
Substituindo os dados na equação, resulta, QAK0 9.109.10.10-6
9.109.10.10-6
9.103
2
5
2
QBK0
dA
dB
PREVIEWAULA
17
Exemplo 2A figura representa as linhas equipotenciais no campo gerado por duas cargas elétricas puntiformes de mesmo valor absoluto e sinais opostos. Qual é a ddp entre os pontos A e B e entre B e C?
AULA
18
Resolução: ResoluçãoVA = +5 V VB = -5 VVC = k.+Q/d + k.-Q/d = 0
VA - VB = 5 V - (-5 V) = 10 VVB - VC = -5 V - 0 = -5 V
PREVIEWAULA
19
1. Complete as lacunas da frase a seguir:
Quando uma carga elétrica é abandonada em ________ em uma região do espaço com potencial elétrico, ela adquirirá aceleração por causa da ação da/do ________, e a energia potencial _______ será transformada em energia _______.
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
20
a) movimento; campo elétrico; gravitacional; elétricab) repouso; força elétrica; elétrica; cinéticac) repouso; força elétrica; mecânica; potenciald) equilíbrio; diferença de potencial; potencial; mecânicae) movimento uniforme; diferença de potencial; elástica; magnética.
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
21
2. A figura representa algumas superfícies equipotenciais num campo elétrico.
Determine:a) O valor do potencial elétrico nas superfícies A e Bb) A diferença de potencial (VA – VB) entre as superfícies A e B.
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
22
Gabarito
1. Letra B
2. VA = 20V e VB = - 10VU = VA – VB U = 20 – (-10)U = 30V
INTERATIVIDADE
23
Potencial Elétrico
V = k0 Qd
RESUMO DO DIA
24
Propriedades do Potencial Elétrico • Carga elétrica positiva largada numa ddp, movimento
para pontos de menor potencial elétrico. • Carga elétrica negativa largada numa ddp, movimento
para pontos de maior potencial elétrico. • No movimento espontâneo de carga elétricas, a energia
potencial elétrica sempre diminui.
RESUMO DO DIA
25
Potencial elétrico (V)Potencial elétrico no campo criado por uma ou várias cargas puntiformes:
V = k . Qd
RESUMO DO DIA
26
Quando temos mais de uma carga elétrica gerando campo o potencial num ponto P qualquer desse campo é a soma algébrica dos potenciais individuais:V = VA + VB + ... + Vn
RESUMO DO DIA
27
Linhas e superfícies equipotenciaisSão superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares a sua superfície.
RESUMO DO DIA
28
Trabalhoτ = q (Vb – Va)Onde: τ = trabalho da força elétricaq = carga elétrica(Vb - Va) = diferença de potencial elétrico
RESUMO DO DIA
29
Experimento de Millikan
DESAFIO DO DIA
30
No experimento de Millikan, visto na última aula, observou-se uma carga elétrica negativa se deslocando de um ponto a outro numa região de campo elétrico. Dessa forma, pergunta-se:
• Os elétrons se deslocaram para pontos de maior ou menor potencial elétrico?
DESAFIO DO DIA
31
A diferença de potencial (ddp), também chamada de tensão ou voltagem, está presente em nosso cotidiano quando ligamos nossos aparelhos eletrodomésticos. Geralmente a tensão das tomadas em nossa residência é de 110V, mas existem aparelhos como ar condicionados que devem ser ligados a 220V. Você sabe dizer o que acontece se ligarmos um aparelho que funciona com uma tensão de 110V em uma tomada de 220V?
110 v
220 vou
DESAFIO DO DIA
32
