O sinal negativo na expressão
pode ser entendido quando pensado sobre o que ocorre com uma carga de prova abandonada em um campo elétrico uniforme. Complete a frase adequadamente.
Quando uma carga de prova
(positiva/negativa) é abandonada em um campo elétrico uniforme o seu potencial elétrico tende a (aumentar/diminuir) devido ao seu deslocamento.
Dessa forma, os vetores
e
terão (o mesmo sentido/sentidos opostos).
Quando uma carga de prova
Dessa forma, os vetores
Passo 1
Resumo do Enunciado e Conteúdo
Temos uma expressão que relaciona a variação do potencial elétrico ( ) com o campo elétrico (
) e o deslocamento (
):
Temos uma expressão que relaciona a variação do potencial elétrico (
O exercício nos pede para entender o significado do sinal negativo nessa expressão, pensando no que acontece com uma carga de prova em um campo elétrico uniforme. Vamos precisar entender conceitos básicos de campo elétrico, potencial elétrico e como uma carga se comporta nesse campo.
Passo 2
Entendendo o Campo Elétrico e o Potencial Elétrico
Campo elétrico ( ) é uma região ao redor de uma carga onde outra carga sofre uma força. O potencial elétrico (
) é a energia potencial por unidade de carga nesse campo. A relação
nos mostra como o potencial muda quando nos movemos uma pequena distância
no campo elétrico.
Campo elétrico (
Passo 3
Interpretação do Sinal Negativo
O sinal negativo na equação indica que o potencial elétrico diminui na direção do campo elétrico. Isto significa que se movemos na mesma direção do campo ( ), o potencial elétrico (
) se reduz. Essa relação é fundamental para entender como cargas se comportam em campos elétricos.
O sinal negativo na equação indica que o potencial elétrico diminui na direção do campo elétrico. Isto significa que se movemos na mesma direção do campo (
Passo 4
Comportamento de uma Carga de Prova no Campo Elétrico
Quando colocamos uma carga de prova em um campo elétrico uniforme, ela experimenta uma força que faz com que ela se desloque na direção do campo se for positiva, ou na direção oposta se for negativa. Esse movimento altera o potencial elétrico no ponto onde a carga está.
Quando colocamos uma carga de prova em um campo elétrico uniforme, ela experimenta uma força que faz com que ela se desloque na direção do campo se for positiva, ou na direção oposta se for negativa. Esse movimento altera o potencial elétrico no ponto onde a carga está.
Passo 5
Aplicando os Conceitos ao Exercício
- Tipo de Carga: Geralmente, uma carga de prova é considerada positiva.
- Variação do Potencial: Como o potencial diminui na direção do campo elétrico, a presença da carga de prova faz com que o potencial diminua.
- Direção dos Vetores: A direção do deslocamento (
) da carga de prova é a mesma direção do campo elétrico ( ), já que a carga positiva se move na direção do campo.
Resposta
Quando uma carga de prova positiva é abandonada em um campo elétrico uniforme o seu potencial elétrico tende a diminuir devido ao seu deslocamento.
Dessa forma, os vetores e
terão o mesmo sentido.
Dessa forma, os vetores
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