No vídeo desta aula 04 da disciplina de instrumentação em ciência da Natureza e suas Tecnologias II (Instrumentação II), nesta sexta-feira, 4 de agosto, no nível da educação básica, cujo conteúdo programático é sobre eletricidade, diferença de potencial, no final introduziremos o conceito de capacitor.
Diferença de potencial (Tensão) e Capacitores
Diferença de potencial(Ddp) é definido como o trabalho eletrostático realizado entre os pontos A e B divido pela valor da carga da partícula que se move.
Ddp=VA - VB=WAB/q
Se o campo elétrico eletrostático for uniforme, a força elétrica também será, F=qE, digamos que a partícula com carga q se desloque uma distância d, o trabalho eletrostático torna-se:
WAB=Fd,
Portando,
VA -VB =WAB/q=Eqd/q=Ed q/q=Ed, ou seja,
a ddp será o produto do campo elétrico pela distância:
VA -VB =Ed.
Agora, iremos considerar uma partícula com carga elétrica q_1 se deslocando em um campo elétrio gerado por uma carga q, do ponto A ao ponto B. No caso da lei de Coulomb, a força elétrica não é constante sendo inversamente proporcional ao quadrado da distância.
Usando o cáculo integral obtemos o trabalho eletrostático, para deslocar um partícula com carga q_1 do ponto A ao ponto B:
WAB=K q1q/ dA-Kq2q/dB = K q(q1/dA -q1/ dB).
Note também que em nossa notação, q/d, significa q dividido por d.
Com dA sendo a distância do ponta A a partícula fonte com carga q e d_B é a distância do ponta B a partícula fonte com carga q.
Esse trabalho corresponde a área abaixo da curva de Fxd. Aqui a força F é dada pela lei de Coulomb, F=Kq dAq1/ d2.
A ddp torna-se:
VA - VA =WAB /qA 1=Kq (q1/ dA-q1/ dB)/q1,
ou seja,
VA - VB=K q/ dA -Kq/ dB.
(ddp entre os pontos A e B do campo elétrico gerado pela partícula com carga q.)
O que significa ligar um ferro elétrico na tomada, em uma residência do Rio de Janeiro, tendo uma tensão de 110V?
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