Departamento de Matemática e Ciências Experimentais Física – 12.º Ano Atividade Prática de Sala de Aula nº 22 Assunto: Energia potencial elétrica e potencial elétrico 1. Considere as três cargas pontuais Q1 = 2,0 C, Q2 = - 1,0 C e Q3 = - 2,0 C representadas na figura. Calcule: 1.1. A intensidade do campo elétrico na posição de coordenadas 3 (3,0; 1,0) m. -1 (E = 6,4 x 10 V m ) 1.2. A energia potencial elétrica do conjunto das três cargas. -2 (Ep = - 1,3 x 10 J) 1.3. O trabalho realizado pela força elétrica para transportar uma carga de 3,0 C desde a posição (2,0; 2,0) até à posição 9 2 -2 (3,0; 1,0). Considere K = 9,0 x 10 N m C . ( WFe 9,6 103 J ) 2. Uma carga elétrica pontual, q1 = 5,0 C encontra-se na origem de um referencial Oxy e uma segunda carga elétrica pontual, q2 = - 2,0 C encontra-se sobre o eixo dos xx, na posição (3,0; 0) m, como mostra a figura. Calcule: 2.1. O potencial elétrico no ponto P, de coordenadas (0; 4,0) m, associado ao campo elétrico criado pelas cargas q1 e q2. 3 (Vp = 7,7 x 10 V) 2.2. O trabalho realizado pela força elétrica para levar uma terceira carga elétrica pontual, q3 = 4,0 C, do ponto P até ao infinito. ( WP (Fe ) 3,1 102 J ) 3. A figura representa três linhas de campo, a, b e c, e três linhas equipotenciais. A força elétrica que atua na carga q = 1,0 C realiza um trabalho -4 W = 6,0 x 10 J para deslocar a carga de X para Y. 3.1. Qual o sinal da carga elétrica que cria o campo? Justifique. 3.2. Indicar em que ponto, X ou Y, o potencial elétrico é maior. 3.3. A energia potencial elétrica aumenta ou diminui quando a carga se desloca de X para Y? 3.4. Qual a orientação das linhas de campo? 4. Um protão é libertado, a partir do repouso, num campo elétrico uniforme, de intensidade 4 -1 8,0 x 10 Vm , tal como mostra a figura, tendo-se deslocado 0,50 m, na direção do campo elétrico, E , entre os pontos A e B. 4.1. Calcule a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B, sabendo que a carga do protão é 1,60 x 10 -19 C. 4 (VA-VB = 4,0 x 10 V) 4.2. Determine a variação da energia potencial do protão nesse deslocamento. ( E P 6,4 10 15 J ) Prof. Luís Perna