Campo eletrico uniforme?

Question

No vestibular da UFRS tinha uma pergunta assim:
A figura abaixo representa linhas de força correspondentes a um campo eletrico
uniforme.
Os pontos I,J,K e L situam-se nos vertices de um retângulo cujos lados IJ e KL sao paralelas às linhas de força.

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K ________________L
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I_________________J
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qual seria a alternativa correta e por que?

a) O potencial eletrico em K é maior do que em I
b) O potencial eletrico em J é maior do que em I
c)O potencial eletrico em K é igual ao de L
d) A diferença entre o potencial elétrico em I e J é a mesma que existe entre I e L
e) A diferença entre o potencial elétrico em I e L é a mesma que existe entre J e L

Answer 1

Primeiro: qual o sentido desse campo electrico: da esquerda para a direita ou o inverso? Suponhamos que seja da esquerda para a direita.
Se o campo e uniforme, foi criado por placas paralelas electrizadas com cargas do mesmo modulo mas sinais contrarios. Adoptando o sentido acima proposto, a placa positiva sera a da esquerda (mais proxima de "K I") e a negativa a da direita (mais proxima de "L J")...logo entre as placas o modulo do campo e constante. Mas o potencial varia com a distancia, decrescendo da placa positiva para a negativa.
Quanto ao potencial (razao de ser da sua pergunta): os pontos "K e I" pertencem a uma mesma linha equipotencial por isso o seu potencial e o mesmo (UK = UI), o mesmo acontecendo em relacao aos pontos "L e J" (UL = UJ). Mas UK > UL (supondo que o campo electrico seja dirigido para a direita).
Num campo electrico uniforme a d.d.p. entre dois pontos desse campo e UA - UB = E/dAB (razao entre o campo electrico uniforme e a distancia entre esses pontos). Sendo assim, as respostas as suas questoes sao:
a) FALSA : UK = UI (porque K e I pertencem a mesma linha equipotencial)
b) FALSA (supondo que o campo e para a direita, a placa positiva situa-se mais proxima de I, logo, seria UI > UJ). Lembre-se que apenas estou a supor o sentido do campo para a direita porque voce aqui nao indicou esse sentido.
c) FALSA (K e L nao pertencem a mesma linha equipotencial. Continuando a supor que o campo e para a direita, UK > UL)
d) VERDADEIRA (como J e L pertencem a mesma linha equipotencial, UJ = UL, logo: UI - UJ = UI - UL).
e) FALSA (I e L pertencem a linhas equipotenciais diferentes mas L e J pertencem a mesma linha equipotencial. Entao UJ - UL = 0, mas UI - UL > 0. Logo (UI - UL) nao pode ser a mesma que (UJ - UL).
Espero ter ajudado.

Answer 2

A figura abaixo representa linhas de força
correspondentes a um campo elétrico uniforme. Os pontos I, J,
K e L situam-se nos vértices de um retângulo cujos lados IJ e
KL são paralelos as linhas de força. Porque a diferença de potencial elétrico entre I e J é a mesma que existe entre I e L?

Answer 3

se KL e IJ são linhas de força do campo elétrico uniforme, as linhas de campo (equipotenciais ) são perpendiculares a elas, e portanto Je L pertence a uma equipotencial (pertencem a uma reta perpendicular a IJ e KL). Portanto ddp (IJ) = ddp (IL) »» alternativa d .

Answer 4

Se o campo elétrico é uniforme e paralelo, significa que a diferença de potencial entre os lados paralelos e verticais do retângulo é constante, ou seja, a voltagem lida entre K e L é a mesma lida entre I e J, e entre K e J e entre I e L.
Em relação a K e I, estes têm o mesmo potencial. O mesmo se aplica a L e J, que têm o mesmo potencial.

Vamos analisar cada questão:
a) Sabemos que o potencial é diferente, mas não podemos dizer que o potencial em K seja maior do que em I, já que pode ser maior ou menor, não igual.
b)Idem ao de cima
c)Não está certo, pois devemos ter uma diferença de potencial entre K e L para termos o campo elétrico uniforme
d)Esta está correta, pois o potencial elétrico do lado direito do retângulo é o mesmo, quer em J ou em L.
e)entre I e L a diferença é a existente entre um lado e o outro do retângulo (lados na vertical), enquanto entre J e L a diferença está sobre um lado do retângulo onde o potencial é igual para ambos os pontos.