Potencial Elétrico:Exemplos

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Propriedades das Equipotenciais

       Superfícies e Linhas Equipotenciais

        O potencial elétrico pode ser representado por linhas equipotenciais e no caso de três dimensões por superfícies equipotenciais.

Fig. 1- Linhas equipotenciais e campos elétricos

            As superfícies equipotenciais (S) são aquelas onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto de S. Isto significa que a diferença de potencial entre dois pontos, pertencentes a esta superfície, é igual a zero e portanto, o trabalho para deslocar uma partícula carregada, sobre S, é nulo.
        Uma conseqüência da definição de superfície equipotencial é que o campo E deve ser perpendicular S em qualquer ponto. Isto significa que a componente do campo E, tangencial à superfície S, é nula.Veja a seguir algumas equipotenciais para diferentes distribuições de cargas.

        O potencial, devido a uma carga puntiforme, depende da distância radial à carga. Assim, todos os pontos, em uma superfície esférica de raio R, têm o mesmo valor para o potencial. Isto significa que, espacialmente, as superfícies equipotenciais são esferas concêntricas. Em um plano, estas equipotenciais são círculos concêntricos como desenhado na Fig.2(a). As linhas contínuas, nas figuras Fig.2(c-b), representam as equipotenciais para um dipolo elétrico e duas cargas positivas, respectivamente. Nos três casos, Fig.2(a-c), o campo E é representado pelas linhas pontilhadas.

        A figura 3 mostra duas superfícies equipotenciais (S) geradas por um fio infinito carregado positivamente. A medida que afastamo-nos do fio, o potencial decresce. Anteriormente, mostramos que o campo elétrico gerado por um fio, é perpendicular a superfície lateral do fio, em qualquer ponto. Assim as equipotenciais são superfícies cilíndricas.

        Usando ainda a Fig.3 podemos calcular a diferença de potencial em diferentes situações. Por exemplo, a diferença de potencial entre os pontos 1 e 2 é igual a zero pois os pontos 1 e 2 estão sobre uma superfície cujo potencial não varia. A diferença de potencial entre os pontos 3 e 4, também será nula pelo mesmo motivo anterior. Já no caso 5 e 6 , V é igual 40 volts, isto é V₆₅ = V₆ - V₅ = 100V - 60V = 40V.

        As figuras 4(a-b) mostram superfícies equipotenciais em torno de algumas ligações química em moléculas; a) ligação oxigênio-carbono no metanol e b) canal molecular de uma zeólita ou peneira molecular.

- Modo de usar :
       - Selecione o tipo de carga (positiva ou negativa) e sua intensidade de -5 à +5 e.
       - Click com o mouse na janela para criar uma ou mais cargas
       - Click no botão "Potencial" para desenhar as linhas equipotenciais
       - Click na barra "3D-equipotenciais" para desenhar as superfícies equipotenciais
       - Para limpar a tela pressione o botão "Limpa Tela"
       - Para simular uma partícula se movendo na presença de uma distribuição de carga
         crie a distribuição de cargas e em seguida pressione o botão "Animação"
 
 
 

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