Potencial elétrico

O potencial elétrico é a energia potencial elétrica (EPE) por unidade de carga. (A unidade de energia é o joule e a unidade de carga é a coulomb.) O potencial elétrico diz qual será a energia potencial elétrica de um objeto carregado para cada coulomb de carga que tiver, ou quantos joules de energia haverá por coulomb. A unidade de potencial elétrico, joule por coulomb, é chamada de volt em memória de Alessandro Volta. Um volt é igual a um joule por coulomb.

Uma boa analogia é a água em um tanque de moinho. Em um tanque, a água tem energia potencial gravitacional por causa da sua altura acima do nível do mar. Quando a água ultrapassa uma queda, ela perde energia. Pode haver um tanque nas colinas com 100 litros de água e 1000 joules de energia no tanque, e assim há 10 joules de energia por litro. Outro tanque pode ter 100 litros de água, mas ainda assim só 500 joules de energia porque o tanque está em um vale inferior. Esta lagoa tem 5 joules por litro. Da mesma forma, poderíamos ter 100 coulombs de carga com 1000 joules de energia elétrica potencial armazenados em algum lugar, talvez em um circuito elétrico. O potencial elétrico seria de 10 joules de energia por coulomb. Em outro lugar, talvez em outro lugar no mesmo circuito elétrico, poderia haver um potencial elétrico de 5 joules por coulomb.

Assim como uma massa cai de um lugar onde tem uma energia potencial maior, um avião ou algum lugar no universo, para onde tem uma energia potencial menor, o solo ou um lugar diferente no universo, o mesmo acontece com as cargas. As cargas sempre irão para onde têm menor potencial elétrico ou potencial. Esta ida também é chamada de "queda". Um grupo de cargas ou um objeto carregado irá cair de onde há um potencial elétrico de 10 joules por coulomb para onde há um potencial elétrico de 5 joules por coulomb, ou de um lugar com um potencial elétrico de 10 volts para um lugar com um potencial elétrico de 5 volts. Se houver 20 coulombs de carga sobre um objeto, ele cairá de uma energia de potencial elétrico (EPE) de 200 joules (20 c x (10 j/c) = 200 joules) no local com um potencial elétrico de 10 volts para uma energia de potencial elétrico de 100 joules (20 c x (5 j/c) = 100 joules) no local com um potencial elétrico de 5 volts.

Embora este conceito também seja válido para a gravidade, nós não o utilizamos. É quase sempre mais útil pensar e utilizar a energia potencial gravitacional total, GPE, de um objeto e não utilizar o GPE por quilograma. Na eletricidade é muito mais útil usar o potencial elétrico, o EPE por carga, em vez de usar a energia potencial elétrica total.

O potencial elétrico não é o mesmo que a energia elétrica potencial. É a energia elétrica potencial por unidade de carga. O potencial elétrico não é o mesmo que a diferença de potencial elétrico. Diferença de potencial elétrico também é chamada de tensão (veja a página de tensão).

Observe que o volt e a voltagem são duas coisas diferentes. O volt é uma unidade pela qual medimos algo. Tanto o potencial elétrico quanto a voltagem são coisas que medimos e a voltagem é a unidade de medida para ambos. Sim, um pouco confuso, mas é assim que as coisas são. O símbolo para a unidade volt é escrito com um V (9 volts ou 9 V). Quando a voltagem é usada em uma fórmula, o símbolo para voltagem é um v minúsculo ( ex. voltagem = corrente x resistência ou v = ir) Isto distingue a diferença entre volts (V) e voltagem (v) quando há apenas um único símbolo de letra para passar. Os engenheiros elétricos usam o símbolo 'e' para a tensão (por exemplo, e=ir) para distinguir a diferença mais claramente.

Perguntas e Respostas

P: O que é potencial elétrico?


R: Potencial elétrico é a energia elétrica potencial (EPE) por unidade de carga.

P: Quais são as unidades de energia potencial elétrica e de carga?


R: A unidade de energia é o joule e a unidade de carga é a coulomb.

P: Como o potencial elétrico nos diz sobre um objeto carregado?


R: O potencial elétrico nos diz qual será a energia elétrica potencial de um objeto carregado para cada coulomb de carga que tiver, ou quantos joules de energia haverá por coulomb.

P: Como se chama a unidade de potencial elétrico?


R: A unidade de potencial elétrico, joule por coulomb, é chamada de volt em memória de Alessandro Volta.

P: Quanto é igual a um volt?


R: Um volt é igual a um joule por coulomb.

P: Quem era Alessandro Volta?


R: Alessandro Volta foi um físico italiano que inventou a primeira bateria em 1800.

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