Física
11ª aula
Superfície equipotencial
Toda superfície cujos pontos apresentam o mesmo potencial elétrico.
As linhas de força são perpendiculares às superfícies equipotenciais.
Exemplos:
Características do campo uniforme
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?
Resolução: clique aqui
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?
Resolução: clique aqui
Exercício 3:
Na figura estão representadas algumas linhas equipotenciais de um campo eletrostático. Represente o vetor campo elétrico resultante nos pontos A e B.
Resolução: clique aqui
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
Resolução: clique aqui
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
Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1:
(Unifesp)
A figura representa a configuração de um campo elétrico gerado por duas partículas carregadas, A e B.
Assinale a alternativa que apresenta as indicações corretas para as convenções gráficas que ainda não estão apresentadas nessa figura (círculos A e B) e para explicar as que já estão apresentadas (linhas cheias e tracejadas).
a) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (+)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
b) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: superfície equipotencial
linhas tracejadas: linha de força
c) carga da partícula A: (-)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
d) carga da partícula A: (-)
carga da partícula B: (+)
linhas cheias com setas: superfície equipotencial
linhas tracejadas: linha de força
e) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
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Revisão/Ex 2:
(UNIRIO-RJ)
No esquema acima, apresentam-se as superfícies equipotenciais e as linhas de força no campo de uma carga elétrica puntiforme Q fixa. Considere que o meio é o vácuo (K0 = 9.109 N.m2/C2) e determine
a) o valor Q;
b) o trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga q = -2,0.10-10 C para levá-la de A para C.
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Revisão/Ex 3:
(PUC-MG)
A figura mostra um campo elétrico uniforme e três superfícies equipotenciais, representadas por A, B e C.
Considerando-se a intensidade do campo elétrico como 4,0 × 102 V/m, então o trabalho da força eletrostática ao se levar uma carga elétrica q = 1,0 × 10-6 C do ponto 22até o ponto 6 pela trajetória 2 5 6 será de:
a) 4,0 × 10-4 J b) 1,0 × 10-4 J c) 6,0 × 10-5 J d) 8,0 × 10-5 J
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Revisão/Ex 4:
(Unifesp)
A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.
O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é:
a) 100 V.
b) 120 V.
c) 125 V.
d) 134 V.
e) 144 V.
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Revisão/Ex 5:
(FGV-SP)
A figura seguinte representa algumas linhas de força de um campo elétrico uniforme e três pontos internos, A, B e C desse campo. A reta que passa pelos pontos A e C é perpendicular às linhas de força.
É correto afirmar que
a) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior do que o de C.
b) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este menor do que o de C.
c) A e C têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior do que o de B.
d) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA < VB < VC.
e) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA > VB > VC.
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A, B e C, superfícies equipotenciais 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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Linhas de força / Campo elétrico uniforme Borges e Nicolau Linhas de força São linhas tangentes ao vetor campo elétrico em cada um de seus pontos. São orientadas no sentido do vetor campo elétrico. x Linhas de força no campo elétrico gerado por...
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Física
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A, B e C, superfícies equipotenciais
Superfície equipotencial
Borges e Nicolau
Toda superfície cujos pontos apresentam o mesmo potencial elétrico.
As linhas de força são perpendiculares às superfícies equipotenciais.
Exemplos:
Clique para ampliar
Clique para ampliar
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
Clique para ampliar
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?
Clique para ampliar
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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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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
Clique para ampliar
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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
Clique para ampliar
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Revisão/Ex 1:
(Unifesp)
A figura representa a configuração de um campo elétrico gerado por duas partículas carregadas, A e B.
Assinale a alternativa que apresenta as indicações corretas para as convenções gráficas que ainda não estão apresentadas nessa figura (círculos A e B) e para explicar as que já estão apresentadas (linhas cheias e tracejadas).
a) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (+)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
b) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: superfície equipotencial
linhas tracejadas: linha de força
c) carga da partícula A: (-)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
d) carga da partícula A: (-)
carga da partícula B: (+)
linhas cheias com setas: superfície equipotencial
linhas tracejadas: linha de força
e) carga da partícula A: (+)
carga da partícula B: (-)
linhas cheias com setas: linha de força
linhas tracejadas: superfície equipotencial
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Revisão/Ex 2:
(UNIRIO-RJ)
No esquema acima, apresentam-se as superfícies equipotenciais e as linhas de força no campo de uma carga elétrica puntiforme Q fixa. Considere que o meio é o vácuo (K0 = 9.109 N.m2/C2) e determine
a) o valor Q;
b) o trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga q = -2,0.10-10 C para levá-la de A para C.
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Revisão/Ex 3:
(PUC-MG)
A figura mostra um campo elétrico uniforme e três superfícies equipotenciais, representadas por A, B e C.
Considerando-se a intensidade do campo elétrico como 4,0 × 102 V/m, então o trabalho da força eletrostática ao se levar uma carga elétrica q = 1,0 × 10-6 C do ponto 22até o ponto 6 pela trajetória 2 5 6 será de:
a) 4,0 × 10-4 J b) 1,0 × 10-4 J c) 6,0 × 10-5 J d) 8,0 × 10-5 J
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Revisão/Ex 4:
(Unifesp)
A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.
O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é:
a) 100 V.
b) 120 V.
c) 125 V.
d) 134 V.
e) 144 V.
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Revisão/Ex 5:
(FGV-SP)
A figura seguinte representa algumas linhas de força de um campo elétrico uniforme e três pontos internos, A, B e C desse campo. A reta que passa pelos pontos A e C é perpendicular às linhas de força.
É correto afirmar que
a) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior do que o de C.
b) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este menor do que o de C.
c) A e C têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior do que o de B.
d) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA < VB < VC.
e) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA > VB > VC.
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