Dúvida na Teoria sobre Diferença de Potencial e Potencial Elétrico
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Dúvida na Teoria sobre Diferença de Potencial e Potencial Elétrico
por GuilhermeRM Qua 12 Out 2011, 23:12
Olá pra todos, tenho uma dúvida sobre o conceito de potencial elétrico e sobre o que exatamente o gerador faz pra fornecer a diferença de potencial. No meu livro está que a diferença de potencial dentro de um gerador acontece por conta de distribuição desigual de elétrons. Mas, também no meu livro, há o conceito de potencial elétrico como sendo E/Q, ou seja, o que a quantidade de elétrons tem a ver com a diferença de potencial? E se a força elétrica causada pelo campo, que surge devido a diferença de potencial (Eu não sei o porquê também) é que promove o movimento de elétrons, há necessidade de cargas positivas e negativas pra ocorrer o movimento não? Vou citar mais claramente o que não entendi do livro:
''Considerando duas chapas metálicas A e B eletrizadas, distanciadas entre si uma distância D, sendo o potencial A (Va), por hipótese, maior que o B(Vb):
Assim, é razoável supor que na chapa B há um excesso de elétrons, enquanto na chapa A, uma falta.
Se há uma ddp entre as chapas, há um campo elétrico entre as mesmas. Se há um campo elétrico, existe força atuando sobre os portadores (elétrons), atraindo-os em direção à placa A, positiva (só elétrons!?). Sendo o meio entre as placas inadequado ao deslocamento de elétrons, liguemos A e B através de um fio condutor.
O campo elétrico, causado pela ddp entre as placas, se estabelece no fio condutor. Elétrons, abandonados num campo elétrico, buscam regiões de potencial elétrico mais elevado (Mais elétrons!?), pois dessa maneira reduzem sua energia potencial (How??)( Ep= q.V, sendo a carga q negativa).
Assim:
*Potencial elétrico de A vai diminuindo, pois elétrons (cargas negativas) estão chegando lá.
*Em oposição, o potencial elétrico da chapa B vai aumentando
*Consequentemente vai diminuindo a intesidade do campo elétrico entre as placas (U=ED)
*E ,assim, diminui a força elétrica que arrasta os elétrons ''vencendo os atritos internos''.
Gostaria de pedir a paciência de alguém para me explicar realmente o que acontece, por gentileza. Não consegui compreender pelo livro, e também me sinto meio mal por ter estudado várias coisas relacionadas a isso e não ter me esclarecido de um conceito básico desse... =/ Abraços.
''Considerando duas chapas metálicas A e B eletrizadas, distanciadas entre si uma distância D, sendo o potencial A (Va), por hipótese, maior que o B(Vb):
Assim, é razoável supor que na chapa B há um excesso de elétrons, enquanto na chapa A, uma falta.
Se há uma ddp entre as chapas, há um campo elétrico entre as mesmas. Se há um campo elétrico, existe força atuando sobre os portadores (elétrons), atraindo-os em direção à placa A, positiva (só elétrons!?). Sendo o meio entre as placas inadequado ao deslocamento de elétrons, liguemos A e B através de um fio condutor.
O campo elétrico, causado pela ddp entre as placas, se estabelece no fio condutor. Elétrons, abandonados num campo elétrico, buscam regiões de potencial elétrico mais elevado (Mais elétrons!?), pois dessa maneira reduzem sua energia potencial (How??)( Ep= q.V, sendo a carga q negativa).
Assim:
*Potencial elétrico de A vai diminuindo, pois elétrons (cargas negativas) estão chegando lá.
*Em oposição, o potencial elétrico da chapa B vai aumentando
*Consequentemente vai diminuindo a intesidade do campo elétrico entre as placas (U=ED)
*E ,assim, diminui a força elétrica que arrasta os elétrons ''vencendo os atritos internos''.
Gostaria de pedir a paciência de alguém para me explicar realmente o que acontece, por gentileza. Não consegui compreender pelo livro, e também me sinto meio mal por ter estudado várias coisas relacionadas a isso e não ter me esclarecido de um conceito básico desse... =/ Abraços.
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Re: Dúvida na Teoria sobre Diferença de Potencial e Potencial Elétrico
por Euclides Qui 13 Out 2011, 00:45
Vamos com tranquilidade. O começo de tudo é o Campo Elétrico.
Cargas negativas sob a ação de um campo elétrico se deslocam contra o sentido das linhas do campo. Cargas positivas se deslocam a favor do sentido das linhas do campo.
Isso continua até que a diferença de potencial entre as placas do capacitor fique igual à ddp do gerador. Nesse momento cessa a corrente no circuito. Se então o capacitor for retirado do circuito levará consigo as cargas acumuladas e a capacidade de produzir corrente quando conectado a outro elemento.
Vamos usar primeiro um campo que nos é mais familiar: o campo gravitacional. Um campo gravitacional é uma região do espaço que, pela presença de uma massa, sofre um tipo de deformação que a torna capaz de armazenar energia.
Vale dizer que porque isso acontece, nós não sabemos. Apenas podemos constatar que acontece e podemos medir e quantificar os efeitos.
A cada ponto do campo está associada uma capacidade ou potencial. Uma usina hidroelétrica retira energia do campo gravitacional, usando a diferença de potencial entre dois pontos (de alturas diferentes). A água, quando cai de uma altura h troca sua energia potencial, que está associada à altura em que se encontra, por energia cinética (ganha velocidade). Essa energia cinética é utilizada para fazer girar uma turbina, que por sua vez aciona um gerador, que então transforma essa energia em energia elétrica.
Analogamente, uma carga elétrica produz no espaço ao redor de si um campo elétrico, que tem propriedades análogas ao campo gravitacional. A cada ponto do campo elétrico no espaço está associada uma capacidade de realizar trabalho, ou potencial elétrico. Entretanto, se conhecemos apenas um tipo de massa, existem dois tipos de cargas elétricas: as positivas, representadas por prótons e íons positivos e as negativas representadas por elétrons e íons negativos.
Ambas produzem campos elétricos. Por convenção estabelecemos que as cargas positivas geram campos elétricos cujas linhas de ação têm um sentido de afastamento da carga geradora e cargas negativas geram campos elétricos cujas linhas de ação têm o sentido de aproximação da carga geradora.
Vale dizer que porque isso acontece, nós não sabemos. Apenas podemos constatar que acontece e podemos medir e quantificar os efeitos.
A cada ponto do campo está associada uma capacidade ou potencial. Uma usina hidroelétrica retira energia do campo gravitacional, usando a diferença de potencial entre dois pontos (de alturas diferentes). A água, quando cai de uma altura h troca sua energia potencial, que está associada à altura em que se encontra, por energia cinética (ganha velocidade). Essa energia cinética é utilizada para fazer girar uma turbina, que por sua vez aciona um gerador, que então transforma essa energia em energia elétrica.
Analogamente, uma carga elétrica produz no espaço ao redor de si um campo elétrico, que tem propriedades análogas ao campo gravitacional. A cada ponto do campo elétrico no espaço está associada uma capacidade de realizar trabalho, ou potencial elétrico. Entretanto, se conhecemos apenas um tipo de massa, existem dois tipos de cargas elétricas: as positivas, representadas por prótons e íons positivos e as negativas representadas por elétrons e íons negativos.
Ambas produzem campos elétricos. Por convenção estabelecemos que as cargas positivas geram campos elétricos cujas linhas de ação têm um sentido de afastamento da carga geradora e cargas negativas geram campos elétricos cujas linhas de ação têm o sentido de aproximação da carga geradora.
Cargas negativas sob a ação de um campo elétrico se deslocam contra o sentido das linhas do campo. Cargas positivas se deslocam a favor do sentido das linhas do campo.
Dizemos então que as cargas positivas procuram os potenciais mais baixos e as negativas procuram os potenciais mais altos. Ou seja: assim como as massas se deslocam sob a ação de um campo gravitacional, as cargas elétricas se deslocam sob a ação de um campo elétrico. Nos condutores metálicos as cargas que possuem mobilidade são os elétrons.
Quando você atrita um objeto não condutor, por exemplo, um bastão de vidro numa peça de lã ou pele animal, o vidro perde elétrons para a lã e fica com átomos não equilibrados eletricamente, isto é, fica com uma carga positiva. Essas cargas vão produzir um campo elétrico que será capaz de atrair pequenas partículas negativas, ou mesmo neutras por indução. Você já deve ter lidado com alguma situação dessas.
Baterias ou geradores são equipamentos capazes de produzir uma diferença de potencial entre seus pólos, produzida por um campo elétrico.
Quando um condutor metálico é ligado a esses pólos, suas cargas livres, os elétrons começam a se deslocar em direção ao pólo positivo e isso é a corrente elétrica.
Você aparentemente está estudando uma introdução aos capacitores de placas paralelas. Esses elementos são constituídos de duas placas metálicas condutoras separadas por um meio não condutor, chamado dielétrico.
Quando você atrita um objeto não condutor, por exemplo, um bastão de vidro numa peça de lã ou pele animal, o vidro perde elétrons para a lã e fica com átomos não equilibrados eletricamente, isto é, fica com uma carga positiva. Essas cargas vão produzir um campo elétrico que será capaz de atrair pequenas partículas negativas, ou mesmo neutras por indução. Você já deve ter lidado com alguma situação dessas.
Baterias ou geradores são equipamentos capazes de produzir uma diferença de potencial entre seus pólos, produzida por um campo elétrico.
Quando um condutor metálico é ligado a esses pólos, suas cargas livres, os elétrons começam a se deslocar em direção ao pólo positivo e isso é a corrente elétrica.
Você aparentemente está estudando uma introdução aos capacitores de placas paralelas. Esses elementos são constituídos de duas placas metálicas condutoras separadas por um meio não condutor, chamado dielétrico.
Um capacitor é um armazenador de energia. Quando colocado descarregado num circuito onde há uma diferença de potencial, os elétrons saem do pólo negativo do gerador e se deslocam no sentido do pólo positivo. Ao chegarem no capacitor não conseguem atravessá-lo devido ao dielétrico e vão se acumulando nessa placa, que vai ficando com um excesso de cargas negativas, num potencial negativo. Do outro lado do dielétrico, os elétrons da placa saem dela e se dirigem ao pólo positivo, deixando a placa com excesso de cargas positivas (prótons sem elétrons).
Isso continua até que a diferença de potencial entre as placas do capacitor fique igual à ddp do gerador. Nesse momento cessa a corrente no circuito. Se então o capacitor for retirado do circuito levará consigo as cargas acumuladas e a capacidade de produzir corrente quando conectado a outro elemento.
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Re: Dúvida na Teoria sobre Diferença de Potencial e Potencial Elétrico
por GuilhermeRM Sáb 15 Out 2011, 23:12
Nossa, não tem como agradecer vc Euclides, mesmo!
Desculpe a demora para responder, vc conseguiu sanar uma dúvida que meu professor de física foi incapaz de fazer, ou por pura presunção, ou não sabia explicar. A minha maior dificuldade estava em entender o porquê do movimento das cargas por causa do gerador, meu livro não mostra claramente a influência do campo elétrico no movimento das partículas, e que a diferença de potencial é causada por um campo elétrico que faz com que haja manifestação de trabalho quando a corrente se inicia. Muito obrigado mesmo!
Desculpe a demora para responder, vc conseguiu sanar uma dúvida que meu professor de física foi incapaz de fazer, ou por pura presunção, ou não sabia explicar. A minha maior dificuldade estava em entender o porquê do movimento das cargas por causa do gerador, meu livro não mostra claramente a influência do campo elétrico no movimento das partículas, e que a diferença de potencial é causada por um campo elétrico que faz com que haja manifestação de trabalho quando a corrente se inicia. Muito obrigado mesmo!
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