EIXO TEMÁTICO VI: ELETRICIDADE E MAGNETISMO
Tema 14: Eletrostática
Tópico 43: Potencial elétrico
Por que ensinar
O conceito de potencial elétrico faz parte dos fundamentos da eletricidade. A partir dele é que são definidas as
expressões: diferença de potencial (ddp), voltagem e tensão elétrica. Convivemos com a informação de que os
aparelhos elétricos são construídos para funcionarem nas voltagens de 127 volts ou de 220 volts. Um desses
números está impresso em todas as placas de especificação dos aparelhos eletrodomésticos. Nas cidades brasileiras
adota-se uma ou outra voltagem como padrão nas redes elétricas residenciais. Para leigos existe muita confusão
entre os conceitos de voltagem, corrente e potência elétrica e por isso, o estudo desse tópico é essencial para
entendermos os dispositivos elétricos que nos cercam.
Condições prévias para ensinar
A noção de diferença de potencial já foi mencionada desde o CBC (1ª série). No estudo das transformações de
energia nos circuitos elétricos (Tópico 15) introduziu-se o conceito de ddp de pilhas, baterias e tomadas; no tópico 21
introduziu-se a relação entre potência e voltagem.
O que ensinar
Pela proposta apresentada nos Conteúdos Complementares, neste tópico pretende-se que os estudantes
compreendam o conceito de potencial elétrico. Inicialmente devem compreender que entre dois pontos de uma linha
de força de um campo elétrico existe uma diferença de potencial elétrica. Devem saber que a diferença de potencial
elétrico é definida como sendo o trabalho por unidade de carga e sua unidade no SI. E por último devem entender os
fenômenos eletrostáticos com base na noção de diferença de potencial elétrico.
Como ensinar
Abordagem teórica
O conceito de potencial elétrico está intimamente ligado ao de campo elétrico trabalhado no tópico anterior. Uma
carga elétrica colocada entre dois pontos de uma linha de força de um campo elétrico se deslocará de um lado para
outro dependendo do sinal da carga. Esse comportamento é semelhante ao de uma massa colocada num campo
gravitacional. Assim como uma massa se move num campo gravitacional, uma carga se moverá num campo elétrico.
A noção de diferença de potencial elétrico é mais uma linguagem para se explicar o comportamento elétrico dos
materiais. Por exemplo, na situação de um pente atritado no cabelo atraindo pedacinhos de papel. Esse fato pode ser
explicado de várias maneiras: a) Estando próximo do pente, o papel é atraído, pois nele são polarizadas cargas que
sofrem forças elétricas de atração; b) Ao redor do pente é criado um campo elétrico não uniforme e o papel que tem
suas cargas polarizadas se movem dentro deste campo; c) Ao redor do pente existe uma ddp que faz com cargas ali
colocadas se movam em direção ao pente.
Sugerimos que o professor recorde as atividade desenvolvidas no “tópico 41”, re-interpretando os experimentos
através do conceito de potencial elétrico.
A noção de potencial elétrico deve ser associada também à existência da corrente elétrica trabalhada a partir do
“tópico 15”. Quando uma pilha ou bateria acumula cargas carga nos seus pólos, é criada uma diferença de potencial
que faz com que as cargas elétricas se movam ao longo dos fios condutores.
Acesse o Roteiro de Atividade 43, disponível no CRV: ele fornece um texto sobre o conceito de potencial elétrico e
apresenta questões para serem discutidas com base no que foi apresentado no texto.
Abordagem fenomenológica
No site: www.feiradeciencias.com.br encontra-se vários experimentos de eletrostática onde o conceito de potencial
elétrico é utilizado. O poder das pontas, a construção de eletroscópios, precipitadores eletrostáticos, torniquete
elétrico, etc.
Como avaliar
A avaliação da aprendizagem em física pode ser feita de várias formas. Nos livros textos já existem sugestões de
diversas questões dissertativas ou de múltipla escola que podem ser utilizadas. Tais questões podem ser utilizadas
durante as aulas onde os alunos individualmente ou em grupos podem discutir a sua solução.
Uma sugestão de trabalhos a serem avaliados é que os alunos compreendam os experimentos sobre eletrostática
realizados no tópico anterior e interpretá-los com base na noção de potencial elétrico.
Pesquisas sobre a história da eletricidade podem ser usadas com avaliação, como por exemplo, a Experiência de
Millikan para determinação da carga do elétron.
Outra pesquisa é sobre os valores do potencial elétrico que antecede as descargas atmosféricas e como se proteger
deste perigo.
Referências
1.
2.
3.
Curso de Física – A. Máximo e B. Alvarenga – Vol 3. Cap. 19 – Ed. Scipione.
Física Conceitual – Paul Hewitt – 9ª edição - Editora Bookman (p.384).
http://www.feiradeciencias.com.br/ - Experimento sobre eletrostática.
Orientação Pedagógica - Tópico 43: Potencial Elétrico
Física - Ensino Médio - Conteúdos Complementares
Autor: Arjuna C. Panzera
Centro de Referência Virtual do Professor - SEE-MG/2008