Uma carga pontual positiva e uma carga pontual negativa estão dentro de um capacitor de placas paralelas. As cargas pontuais interagem apenas com o capacitor, e não entre si. Deixe a placa negativa do capacitor ser o zero da energia potencial para ambas as cargas.
© A energia potencial da carga pontual positiva é positiva, negativa ou zero? Explique.
© A energia potencial da carga pontual positiva é positiva, negativa ou zero? Explique.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um capacitor de placas paralelas com uma placa negativa e uma positiva. Dentro desse capacitor, tem uma carga positiva e uma carga negativa, mas elas só interagem com o capacitor, não entre si. A gente quer saber se a energia potencial da carga positiva é positiva, negativa ou zero. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia potencial elétrica e como ela funciona em capacitores.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia potencial elétrica (
) de uma carga (
) em um ponto com potencial elétrico (
) é dada pela fórmula:
Aqui,
é a carga elétrica e
é o potencial elétrico no ponto onde a carga está localizada.
Passo 3
No capacitor, a placa negativa está definida como zero da energia potencial. Isso significa que o potencial elétrico na placa negativa é
. A placa positiva, por sua vez, tem um potencial elétrico positivo em relação à negativa.
Passo 4
A carga pontual positiva está influenciada pelo potencial elétrico da placa positiva do capacitor. Como a carga é positiva (
) e o potencial da placa positiva é também positivo (
), multiplicando
por
teremos:
Ou seja, a energia potencial elétrica da carga positiva será positiva.
Resposta
A energia potencial da carga pontual positiva é positiva.