Trabalho Potencial Elétrico

...

V = K Q/ d (4)

Onde:

V: potencial elétrico

K:constante elétrostática

Q: carga pontual

d: distância medida a partir da posição em que está a partícula de carga Q

A unidade adotada no sistema internacional para o potencial elétrico é o Volt (V) ou (J/C).

Uma forma muito utilizada para representar potenciais é por meio das equipotenciais. São linhas ou superfícieis onde o potencial assume o mesmo valor em todos os pontos calculados. As equipotenciais num campo elétrico por uma partícula eletrizada, são circunferências ou superfícies esféricas, sendo realizadas pelo traço de linhas de força que contém ou são tangentes ao vetor campo elétrico em cada ponto da região. Ao analisar a expressão do potencial nota-se que para os mesmos Q e K, o potencial assumirá valores iguais nos pontos do espaço equidistantes da carga central.

Isto pode ser constatado pela figura a seguir:

[pic 3] Figura 2 ( Equipotenciais)

A figura2mostra equipotenciais num campo elétrico cirado por uma carga puntiforme positiva.

Diferença de potencial entre dois pontos de um campo elétrico uniforme

Em um campo elétrico uniforme representado por linhas retilíneas e paralelas e duas equipotenciais A e B, sendo o potencial elétrico A maior que o B e uma partícula eletrizada positivamente é abandonada em A. A figura abaixo exemplifica isto:

[pic 4]

Figura3:diferença de potencial entre dois pontos.

Através de um campo uniforme e uma força F constante, o trabalho realizado pelo campo no deslocamento da carga q entre as equipotenciais A e B, é calculado através:

Trabalho AB = F . d (5) ou Trabalho AB = q (Va – Vb) (6)

Chamando Va – Vb = U, e igualando as equações (5) e (6), pode-se determinar a expressão:

E . d = U(7)

Unidade no sistema internacional do E é (V/m) ou (N/C).

Portanto, num campo elétrico uniforme, a diferênça de potencial entre duas equipotenciais é igual ao produto do módulo do campo elétrico pela distância entre as equipotenciais.

Algoritmo Comentado

Elaborou-se um algoritimo que forneçe duas matrizes do potencial elétrico:

#include

#include

int main(){

float matriz[28][28]; // Definimos tamanho da matriz

int S,K,P;

float Sf, S1, S2, Sx, Sy; // Definição das variaveis da matriz

P=0; do{Sf=1;

if((P==2)||(P==1)){

S=1;

while(S

for(K=1;K

matriz[S][K]=0.7; // Atribuição de um valor arbitrário entre 0 e a matriz, para S=1

}S++;};

if(P==1){

S=0;

while(S

K=0;

while(K

if((S==0)||(K==0)) // Valores correspondentes à face esquerda, direita e a base do condutor, para S=0 e K=0

{

matriz[S][K]=0;

}

if((S==8)||(K==8)){

matriz[S][K]=1.3; // Atribuição de um valor arbitrário entre 0 e a matriz, para S=0

}K++;

};S++;}}

if(P==2){

S=0;

while(S

K=0;

while(K

if(S==0){

matriz[S][K]=0; // Valores correspondentes à face esquerda, direita e a base do condutor

}

if((S==8)||(K==8)||(K==8)){

matriz[S][K]=1; // Valores correspondentes à linha do Topo (Superior), para S e K diferentes de zero

}K++;};

S++;}}

while(Sf>0.003){ // Especificação com o intuito de precisão dos resultados, quando a variação fracionária é menor que precisão a interação

// se extingue, devido a isso foi denominado valores somente maiores que a variação

Sf=0;

S=1;

while(S

for(K=1;K

S1=matriz[S][K]; // Determinação e especificação da matriz a ser utilizada

matriz[S][K]=(matriz[S+1][K]+matriz[S-1][K]+matriz[S][K+1]+matriz[S][K-1])/4; // Análogo à equação (23.35) do livro Sears

S2=(S1-matriz[S][K])/matriz[S][K]; // Cálculo da Variação Fracionada do Potencial

if(S2

S2=-S2;

}

if(S2>Sf){ // Delimitação dos valores até a variável Sf