O que acontece com a energia potencial de uma carga estacionária quando começa a se mover livremente de um ponto outro sob influência de um campo elétrico?
Aqui está o que acontece com a energia potencial de uma taxa estacionária quando se move sob a influência de um campo elétrico:
A energia potencial diminui *
energia potencial elétrica: Uma taxa estacionária em um campo elétrico possui energia potencial. Essa energia é uma medida de sua posição no campo, análoga à maneira como uma bola mantida acima do solo tem energia potencial gravitacional.
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Trabalho realizado pelo campo elétrico: Quando a carga é livre para se mover, o campo elétrico exerce uma força nela, fazendo com que ela acelere. Essa força funciona com a cobrança.
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conversão de energia: O trabalho realizado pelo campo elétrico converte a energia potencial da carga em energia cinética (energia do movimento). À medida que a carga se move, sua energia potencial diminui, enquanto sua energia cinética aumenta.
Analogia: Imagine rolar uma bola por uma colina. No topo, a bola tem energia potencial. Ao descer, essa energia potencial é convertida em energia cinética e a bola se move mais rapidamente.
Pontos de chave: *
Conservação de energia: A energia total (potencial + cinética) da carga permanece constante. A perda de energia potencial é exatamente igual ao ganho na energia cinética.
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linhas de campo elétrico: As linhas de campo elétricas apontam na direção da força com uma carga positiva. A carga se moverá nesse sentido, passando de uma região de maior potencial para uma região de menor potencial.
Representação matemática: A mudança na energia potencial (ΔPE) de uma carga (q) que se move através de uma diferença de potencial (ΔV) é dada por:
ΔPE =-q * ΔV
* Um ΔV positivo indica um movimento de um potencial menor para um potencial maior (seria necessário o trabalho para mover a carga).
* Um ΔV negativo indica um movimento de um potencial maior para um potencial menor (o trabalho é realizado pelo campo, resultando em uma diminuição da energia potencial).