Responda as seguintes perguntas:
É possível uma carga se mover espontaneamente de uma região de menor potencial elétrico para uma região de maior potencial? Em que situação isso pode ocorrer?
É possível uma carga se mover espontaneamente de uma região de menor potencial elétrico para uma região de maior potencial? Em que situação isso pode ocorrer?
Passo 1
O enunciado pergunta se uma carga pode se mover espontaneamente de uma região de menor potencial elétrico para uma de maior potencial. Para responder, vamos usar os conceitos de potencial elétrico
, energia potencial elétrica e a condição de espontaneidade baseada na diminuição de energia potencial.
Passo 2
O potencial elétrico
em um ponto genera energia potencial elétrica de uma carga
dada por
Uma carga se moverá espontaneamente no sentido em que sua energia potencial
diminui.
Passo 3
Analise o sinal de
na expressão
:
Se , diminuir
exige diminuir
. Logo, uma carga positiva migra espontaneamente de regiões de maior potencial para regiões de menor potencial.
Se , como
é negativo, diminuir
exige aumentar
. Portanto, uma carga negativa vai espontaneamente de regiões de menor potencial para regiões de maior potencial.
Se
Se
Passo 4
Na prática, isso acontece com elétrons em circuitos e componentes eletrônicos. Os elétrons
movem-se espontaneamente de pontos de menor potencial para pontos de maior potencial, pois assim reduzem sua energia potencial elétrica.
Já para cargas positivas se deslocarem de menor para maior potencial sem aumentar a energia potencial elétrica, seria preciso aporte de outra forma de energia (química, mecânica etc.), como ocorre numa bateria ou num eletrolisador.
Resposta
Sim. Uma carga negativa se move espontaneamente de uma região de menor potencial para uma de maior potencial, porque isso reduz sua energia potencial
(com
). Cargas positivas só executam esse movimento se receberem energia de fontes externas (química, mecânica etc.).