Diferença entre potencial elétrico e energia potencial elétrica

Potencial elétrico vs Energia potencial elétrica

Potencial elétrico e energia potencial elétrica são dois conceitos muito valiosos nos campos elétricos e na teoria eletromagnética. Neste artigo, discutiremos primeiro o básico do potencial elétrico e da energia potencial elétrica e depois a diferença entre os dois.

O que é potencial elétrico?

Ao discutir o potencial elétrico, é necessário um entendimento claro do campo elétrico para interpretar o termo. Todas as cargas elétricas, estejam em movimento ou estacionárias, produzem um campo elétrico. Um campo elétrico também pode ser produzido usando campos magnéticos variáveis ​​a qualquer momento. Existem vários fatores-chave dos campos elétricos, que são pertinentes a conhecer. São intensidade do campo elétrico, potencial do campo elétrico e densidade do fluxo elétrico. A intensidade do campo elétrico é definida como a força em 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 er é a distância do ponto a partir da carga do ponto Q. A força em uma carga pontual 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 pontual de 1 coulomb do infinito ao ponto em que o potencial é medido. Essa energia é igual ao trabalho realizado sobre a carga ao levar a carga do infinito ao ponto. Se ambas as cargas forem 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. Ao integrar F, do infinito para r, em relação ao dr, obtemos o potencial elétrico (V) do ponto, que é Q / 4πεr. Como r é sempre positivo, se a carga é negativa, o potencial elétrico também é negativo. As unidades de potencial elétrico são joule por coulomb. Um campo elétrico estático é um campo conservador. Portanto, o potencial elétrico de um campo elétrico estático é independente do caminho. O potencial elétrico desse 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 para o ponto especificado. Pode-se observar que, como o potencial elétrico é igual ao trabalho necessário para gerar uma carga unitária, a energia potencial elétrica é o produto do potencial elétrico e a carga que é trazida. Como energia potencial = V * q, 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 cobrança. Se os sinais são diferentes, a energia potencial se torna negativa. Isso indica que o trabalho é realizado no próprio sistema.