Cursos do Blog - Eletricidade

11ª aula
Superfície equipotencial

Borges e Nicolau

Toda superfície cujos pontos apresentam o mesmo potencial elétrico.
As linhas de força são perpendiculares às superfícies equipotenciais.

Exemplos:

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Campo elétrico gerado por duas cargas elétricas puntiformes. As linhas de cor cinza são as linhas de força e as azuis, tracejadas, as equipotenciais.

Características do campo uniforme

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x

• As superfícies equipotenciais são planos paralelos entre si e perpendiculares às linhas de força.
• O trabalho no deslocamento de uma carga q entre os pontos A e B é dado por:

x

Relação:

Exercícios básicos

Exercício 1:
As linhas cheias representam algumas linhas de força de um campo eletrostático e, as tracejadas, as linhas equipotenciais.
Uma partícula eletrizada com carga elétrica q = 2.10^-6 C é transportada de A até B e de B até C.
Qual é o trabalho que a força eletrostática realiza nestes dois deslocamentos?

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τ_AB = q.(V_A - V_B) => Sendo V_A = V_B, vem: τ_AB = 0
τ_BC = q.(V_B - V_C) = 2.10^-6.(15-10) => τ_BC = 10^-5 J

Respostas: zero; 10^-5 J  

Exercício 2:
A 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?

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V_A = +5 V; V_B = -5 V e V_C = k.+Q/d + k.-Q/d = 0
V_A - V_B = 5 V - (-5 V) = 10 V
V_B - V_C = -5 V - 0 = -5 V

Respostas: 10 V e -5 V

Exercício 3:
Na figura estão representadas algumas linhas equipotenciais de um campo eletrostático. Represente o vetor campo elétrico resultante nos pontos A e B.

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Exercício 4:
Considere os pontos A, B e C de um campo elétrico uniforme de intensidade  
E = 10³ N/C.

Calcule a ddp entre os pontos:
a) A e B
b) A e C
c) B e C

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a) U_AB = V_A - V_B = 0, pois V_A = V_B
b) U_AC = E.d_AC = 10³.20.10^-2 => U_AC = 200 V
c) U_BC = U_AC = 200³V, pois V_A = V_B

Respostas:
a) zero
b) 200 V
c) 200 V

Exercício 5:
Considere os pontos A e B de um campo elétrico uniforme de intensidade
E = 10⁴ N/C.

Calcule a ddp entre os pontos A e B.
Dados: distância entre A e B = 20 cm; cos 60º = 0,5

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U_AB = E.d = E.AB.cos 60º = 10⁴.20.10^-2.0,5 => U_AB = 10³ V 

Resposta: 10³ V

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(Olimpíada Paulista de Física)

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a) v₀ = 90 km/h = 90/3,6 m/s = 25 m/s

Revisão/Ex 2:
(UFSCAR-SP)

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Cálculo da variação de espaço

Revisão/Ex 3:
(Cesgranrio-RJ)

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Adotando-se  = 0 e sendo v₀ = 0, temos:

Revisão/Ex 4:
(FUVEST-SP)

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Com velocidade de 25 m/s o carro percorreu 15 m devido ao tempo de reação

Revisão/Ex 5:
(UF-ES)

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No encontro: 1/2.α.t² = 8.t => α.t = 16 m/s