Potencial Elétrico vs Energia Potencial Elétrica
Potencial elétrico e energia potencial elétrica são dois conceitos muito valiosos em campos elétricos e teoria eletromagnética. Neste artigo, discutiremos primeiro os conceitos básicos de potencial elétrico e energia potencial elétrica e depois a diferença entre os dois.
O que é Potencial Elétrico?
Ao discutir o potencial elétrico, uma compreensão clara do campo elétrico é necessária para interpretar o termo. Todas as cargas elétricas, em movimento ou estacionárias, produzem um campo elétrico. Um campo elétrico também pode ser produzido usando qualquer campo magnético variável no tempo. Existem vários fatores-chave de campos elétricos, que são pertinentes para saber. Estes são intensidade de campo elétrico, potencial de campo elétrico e densidade de fluxo elétrico. A intensidade do campo elétrico é definida como a força sobre uma carga pontual unitária do campo elétrico. Isto é dado pela fórmula E=Q/4πεr2; onde Q é a carga, ε é a permissividade elétrica do meio e r é a distância do ponto ao ponto Q da carga. A força sobre uma carga puntiforme q colocada nesse ponto é igual a F=Qq/4πεr2. Como q é 1 coulomb, isso também é igual à intensidade do campo elétrico. O potencial elétrico de um ponto é definido como a energia necessária para trazer uma carga puntiforme de 1 coulomb do infinito até o ponto em que o potencial é medido. Esta energia é igual ao trabalho realizado sobre a carga ao trazer a carga do infinito até o ponto. Se ambas as cargas são positivas, a força que deve ser aplicada para levar a carga de teste do infinito ao ponto é sempre igual e antiparalela à força de repulsão entre as duas cargas. Integrando F, de infinito a r, em relação a dr, obtemos o potencial elétrico (V) do ponto, que é Q/4πεr. Como r é sempre positivo, se a carga for negativa, o potencial elétrico também será negativo. As unidades de potencial elétrico são joule por coulomb. Um campo elétrico estático é um campo conservativo. Portanto, o potencial elétrico de um campo elétrico estático é independente do caminho. O potencial elétrico de tal campo depende apenas da posição.
O que é Energia Potencial Elétrica?
Energia potencial elétrica é definida como a energia armazenada devido ao potencial elétrico ao levar uma carga do infinito até o ponto dado. Pode-se ver que, como o potencial elétrico é igual ao trabalho necessário para trazer uma carga unitária, a energia potencial elétrica é o produto do potencial elétrico pela carga que é trazida. Como a energia potencial=Vq, se V e q são do mesmo sinal, o que significa que Q e q são do mesmo sinal, a energia potencial é positiva. Um trabalho externo é necessário para trazer a carga. Se os sinais forem diferentes, a energia potencial torna-se negativa. Isso indica que o trabalho é feito pelo próprio sistema.
Qual é a diferença entre Potencial Elétrico e Energia Potencial Elétrica?
• O potencial elétrico depende apenas da carga com a qual o potencial é medido. A energia potencial elétrica depende de ambas as cargas.
• O potencial elétrico é medido em volts ou joule por coulomb. A energia potencial elétrica é medida em joule.
