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Superfície equipotencial

Uma superfície equipotencial constitui uma região do campo elétrico em que todos os seus pontos apresentam o mesmo potencial.

Sabemos que o campo elétrico surge da simples existência de uma carga elétrica numa região qualquer do espaço. Essa carga modifica algumas propriedades dos pontos do espaço ao seu redor, criando aquilo que denominamos campo elétrico.

Chamamos uma superfície de equipotencial quando, numa região de campo elétrico, todos os seus pontos apresentam o mesmo potencial. Uma superfície equipotencial pode apresentar diversas formas geométricas.

Ao colocarmos uma carga elétrica puntiforme em um ponto qualquer do espaço e longe de outras cargas elétricas, calculamos o potencial elétrico em um ponto próximo a ela através da seguinte relação:

Onde k é a constante eletrostática, Q é o valor da carga puntiforme e d é a distância que separa as cargas. Através dessa equação podemos afirmar que todos os pontos próximos da carga elétrica geradora apresentam o mesmo potencial elétrico. Dessa maneira, também podemos dizer que as superfícies possuem formas de esferas para cargas puntiformes isoladas do restante das cargas do universo.

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Uma superfície equipotencial é sempre interceptada perpendicularmente (90°) pelas linhas de força de um campo elétrico. Dessa maneira, conhecendo-se as linhas de força de um campo elétrico, fica mais fácil representar as superfícies equipotenciais. Já numa região onde o campo elétrico é uniforme, para serem perpendiculares às linhas de força, as superfícies equipotenciais devem ser planas. Veja a figura abaixo:

Potencial elétrico decresce com o sentido das linhas de força

De acordo com a figura acima podemos verificar que o potencial elétrico decresce com o sentido das linhas de força, então VA > VB.

Superfícies equipotenciais
Superfícies equipotenciais
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
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Lista de Exercícios

Questão 1

Assinale a alternativa correta em relação às superfícies equipotenciais:

a) O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma carga que se desloca em cima de uma superfície equipotencial é sempre positivo.

b) A tensão elétrica em Volts tem valor nulo em toda a extensão de uma linha equipotencial.

c) O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma carga de sinal negativo será negativo, e o trabalho realizado sobre cargas de sinal positivo será positivo.

d) O módulo do trabalho realizado pela força elétrica sobre uma carga elétrica, independentemente do seu sinal, sempre será igual a zero.

e) As linhas de campo elétrico são sempre tangenciais às superfícies equipotenciais.

Questão 2

Avalie as seguintes afirmações sobre as superfícies equipotenciais:

I – O ângulo formado entre as linhas de campo elétrico e as superfícies equipotenciais é sempre menor ou igual a 90º.

II – Se uma carga elétrica de prova move-se entre duas linhas equipotenciais, partindo de uma superfície de maior potencial para outra de menor potencial, sua energia cinética aumenta.

III – A intensidade do potencial elétrico de uma carga puntual é inversamente proporcional à distância da carga de prova.

Estão corretas:

a) I e III

b) I e II

c) II e III

d) I

e) III

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