Qual a diferença entre linha de fluxo e equipotencial? O que estas curvas tem em comum?
Passo 1
Então, o enunciado pergunta: “Qual a diferença entre linha de fluxo (linha de campo elétrico) e equipotencial? O que essas curvas têm em comum?”
Conteúdo: eletrostática – relaciona campo elétrico E e potencial elétrico V.
O que vamos precisar:
Conteúdo: eletrostática – relaciona campo elétrico E e potencial elétrico V.
O que vamos precisar:
- Definição de linha de fluxo (ou linha de campo)
- Definição de linha equipotencial
- A relação matemática entre E e V
- Características comuns (ortogonalidade, distribuição no espaço, etc.)
Passo 2
Linha de fluxo (ou linha de campo) é uma curva imaginária cuja tangente em cada ponto indica a direção do vetor campo elétrico E nesse ponto.
– Teoria: o campo elétrico E num ponto do espaço indica a força por carga de prova. Quando você desenha linhas de fluxo, você está mostrando “por onde” e “em que direção” a carga de prova se moveria.
– Se E(x,y) aponta em certa direção, a linha de fluxo passa tangente a esse vetor em todo ponto.
– Teoria: o campo elétrico E num ponto do espaço indica a força por carga de prova. Quando você desenha linhas de fluxo, você está mostrando “por onde” e “em que direção” a carga de prova se moveria.
– Se E(x,y) aponta em certa direção, a linha de fluxo passa tangente a esse vetor em todo ponto.
Passo 3
Linha equipotencial é outra curva imaginária em que o potencial elétrico V é o mesmo valor ao longo de toda a curva.
– Teoria: o potencial é definido por
– Teoria: o potencial é definido por
Como V não muda ao longo de uma equipotencial, não há trabalho de E movendo carga sobre ela.
Passo 4
O que elas têm em comum?
- Ambas “preenchem” todo o espaço em volta de cargas ou geometrias.
- Linhas de fluxo nunca se cruzam entre si. Equipotenciais também não.
- São orthogonais entre si em cada ponto:
Ou seja, a linha de fluxo (direção de E) forma 90° com a equipotencial naquele ponto.
Resposta
Diferença:
- Linha de fluxo mostra a direção do campo elétrico E (por onde a carga se moveria).
- Equipotencial mostra onde o potencial V é constante (nenhum trabalho de E se mover sobre ela).
Em comum:
- Nenhuma das duas se cruza consigo mesma.
- Estão ortogonais em cada ponto (campo e equipotencial formam 90°).
- Ambas são usadas pra visualizar a mesma configuração de cargas, só que de ângulos diferentes.