Trabalho e potencial elétrico

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1 PARTE I Unidade a 3 capítulo Trabalho e potencial elétrico seções: 31 Trabalho da força elétrica 32 Diferença de potencial elétrico 33 Superfície equipotencial antes de estudar o capítulo Veja nesta tabela os temas principais do capítulo e marque um X na coluna que melhor traduz o que você pensa sobre a aprendizagem de cada tema Temas principais do capítulo Domino o tema Vai ser fácil Vai ser difícil Trabalho da força elétrica Potencial elétrico no campo de uma carga puntiforme Potencial elétrico no campo de várias cargas Energia potencial elétrica Propriedades do potencial elétrico Superfície equipotencial Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme Veja abaixo alguns termos e conceitos que você encontrará no capítulo Marque um X naqueles que você julga que estão relacionados à imagem X tensão elétrica forças conservativas campo conservativo Justifique suas escolhas Resposta pessoal EDUARDO SANTALIESTRA/CID 19

2 Capítulo 3 Seção 31 Seção 32 TRABALHO da força elétrica diferença de POTENCIAL ELÉTRICO Termos e conceitos Defina os termos ou conceitos a seguir tensão elétrica campo conservativo forças conservativas Tensão elétrica ou diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B de um campo elétrico: é a grandeza escalar U q, em que D é o trabalho que a força elétrica realiza ao deslocar q de A até B AB Campo conservativo: campo de forças em que o trabalho entre dois pontos não depende da forma da trajetória Forças conservativas: forças exercidas por um campo conservativo Guia de estudo 1 Trabalho da força elétrica Nomeie os termos presentes na equação do trabalho da força elétrica num campo elétrico uniforme e indique suas unidades de medida qed trabalho de uma força elétrica que age em q ao ser deslocada de um ponto A até um ponto B de um campo elétrico uniforme (J) 68 e 69 q E d carga elétrica puntiforme (C) intensidade do campo elétrico (N/C) módulo do deslocamento de A até B (m) Caracterize o trabalho da força elétrica completando a frase abaixo Quando uma carga elétrica q se desloca num campo elétrico qualquer de um ponto A para um ponto B, o trabalho da força elétrica que age em q não depende da forma da trajetória que 20 2 Potencial elétrico no campo de uma carga puntiforme 70 a 72 liga A com B e dos pontos de partida (A) e chegada (B) Nomeie os termos da equação referente ao potencial elétrico para carga puntiforme e destaque a unidade de potencial elétrico no SI V P k 0 Q d V P k 0 Q d depende potencial elétrico num ponto P do campo de uma carga puntiforme Q Sua unidade no SI é volt (V ) constante eletrostática do vácuo carga elétrica fixa que origina o campo distância do ponto P à carga Q

3 Complete a frase a respeito do ponto de referência adotado para o cálculo do potencial num ponto P do V P k 0 Q d # A fórmula refere-se ao potencial elétrico num ponto P do campo elétrico de uma carga puntiforme Q em relação a um ponto de referência infinitamente afastado 3 Potencial elétrico no campo de várias cargas 74 4 Energia potencial elétrica 7 e 76 Complete a frase a respeito do cálculo do potencial elétrico no campo de várias cargas No campo elétrico originado por várias cargas, o potencial elétrico num ponto P é a dos potenciais parciais que cada carga produz separadamente no ponto P A unidade de potencial elétrica é (V), que recebe o nome de Caracterize as propriedades da energia potencial elétrica, completando o diagrama a seguir E p(a) volt qv A soma algébrica J/C campo conservativo Energia potencial elétrica diminui em todo movimento da carga q no ponto A em relação a um ponto de referência B é igual ao trabalho da força elétrica no deslocamento da carga q do ponto A até o ponto B espontâneo de cargas elétricas num campo elétrico Propriedades do potencial elétrico 77 Complete as frases abaixo a respeito das propriedades do potencial elétrico Cargas elétricas positivas, abandonadas em repouso num campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de Carga elétricas negativas menor potencial, abandonadas em repouso num campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se para pontos de maior potencial Percorrendo-se uma linha de força no seu sentido, o potencial elétrico ao longo de seus pontos diminui 21

4 Capítulo 3 Seção 33 SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAL Termos e conceitos Defina o termo ou conceito a seguir superfícies esféricas concêntricas Superfícies esféricas concêntricas: superfícies esféricas que possuem o mesmo centro Guia de estudo 1 Superfície equipotencial 78 e 79 Caracterize superfície equipotencial em um campo elétrico, completando o diagrama a seguir Trabalho da força elétrica que age numa carga q entre dois pontos A e B pertencentes à superfície equipotencial é nulo Linhas de força perpendiculares às superfícies equipotenciais Superfície equipotencial Potencial elétrico Em um campo elétrico uniforme as superfícies equipotenciais são planos paralelos entre si igual em todos os pontos da superfície 2 Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme 79 Observe a figura abaixo e assinale V para as alternativas verdadeiras e F para as falsas Depois, reescreva as falsas corrigindo o que for necessário F A V A q > 0 F e d Os pontos A e C estão na mesma superfície equipotencial Os pontos B e C estão na mesma superfície equipotencial F A diferença de potencial entre os pontos A e C é maior que a diferença de potencial entre os pontos A e B A diferença de potencial entre os pontos A e C é igual à diferença de potencial entre os pontos A e B B C V B E V A diferença de potencial entre os pontos B e C é nula 22

5 PARTE I Capítulo 3 FECHANDO O CAPÍTULO Marque um X na coluna que melhor reflete o seu aprendizado de cada tema Depois, compare esta tabela com a que você preencheu no Antes de estudar o capítulo Temas principais do capítulo Já sabia tudo Aprendi sobre o tema Não entendi Socorro!!! Trabalho da força elétrica Potencial elétrico no campo de uma carga puntiforme Potencial elétrico no campo de várias cargas Energia potencial elétrica Propriedades do potencial elétrico Superfície equipotencial Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme Se você não entendeu algum desses temas, reveja as atividades do Caderno do Estudante e revise seu livro-texto Quando for necessário, peça ajuda a seu professor ou a um colega Reveja a segunda atividade do Antes de estudar o capítulo e reavalie as suas escolhas Se julgar necessário, escreva novas justificativas e compare-as com suas considerações iniciais Na foto observamos uma tomada que fornece, ao aparelho nela ligado, uma tensão elétrica Sintetize Empregue as principais ideias do capítulo elaborando um texto que defina potencial elétrico, trabalho de uma força elétrica e energia potencial elétrica Resposta pessoal A cada ponto de um campo elétrico associa-se a grandeza escalar potencial elétrico, defi nido como: V Com base q nessa grandeza, pode-se determinar a intensidade de diversas interações entre as cargas elétricas O trabalho da força elétrica, qed, não depende da forma da trajetória A energia potencial elétrica de uma carga q, que se encontra em um ponto A, em relação a um ponto de referência B, é igual ao trabalho da força elétrica no deslocamento de A a B Caderno do Estudante FÍSICA 3 23