trabalho sobre energia potencial elétrica
Soluções para a tarefa
Considere duas placas paralelas e ambas eletrizadas uniformemente com cargas de sinais opostos que originam um campo elétrico uniforme.
Quando colocada uma carga elétrica puntiforme entre as placas, como na figura a seguir, a carga elétrica deslocará do ponto A ao ponto B sob a ação da força elétrica F = q.E.
No ponto A, a carga encontra-se em repouso, e ao chegar ao ponto B, ela terá velocidade e, associada a ela, energia cinética.
Logo percebemos que no ponto A, a carga tem, associada a ela, energia em potencial com relação a B e essa energia é chamada de energia potencial elétrica.
Ao longo da trajetória da carga q do ponto A ao ponto B, na medida em que ela ganha velocidade, a energia potencial elétrica vai diminuindo; e a soma dessas duas formas de energia ao longo de toda a trajetória resulta sempre em um mesmo valor; logo, a força elétrica é conservativa e o trabalho realizado por ela entre dois pontos independe da trajetória.
T = f.d.cosθ - T = q.E.d.cosθ, quando a força é paralela ao deslocamento θ = 0 e o cos0 = 1.
Então T = q.E.d
T = trabalho (J)
q = quantidade de carga (C)
E = campo elétrico (N/C)
Considere duas cargas Q e q positivas; sendo Q fixa e q abandonada no campo originado por Q, q começará a se deslocar sob a ação da força elétrica proveniente de Q. O trabalho realizado por essa força, do ponto de partida a uma distância d’, é a energia potencial que a carga q adquire.
A energia potencial elétrica entre duas cargas, sendo uma delas fixa, é calculada através da expressão:
Epel = k.Q.q.[(1/d – 1/d’) e quando d’ é muito maior que d Epel = = k.Q.q/d.
Epel = energia potencial elétrica
K = constante eletrostática (N.m²/C²)
Q e q = carga elétrica (C)
d e d’ = distância entre as cargas (m)