Em uma aula de física, todos os alunos estavam muito aflitos com as confusões geradas pelos valores que podem ter o campo elétrico e o potencial elétrico gerado por cargas de diferentes sinais. Em certo momento, um aluno se levanta da cadeira e diz a seguinte frase: "O campo elétrico e o potencial elétrico sempre terão módulo maior ou igual a zero. Contudo, o valor de potencial elétrico pode ser menor que zero." Faça uma análise da afirmação do aluno e discuta se ele está correto ou não.

Respostas

respondido por: shirone

Introdução:

Vamos aprender um pouco a respeito do potencial elétrico e da energia potencial elétrica.

O que é potencial elétrico?

O potencial elétrico é uma grandeza escalar relacionada com a capacidade das cargas de realizar trabalho.

Matematicamente, pode ser obtido pela razão entre a energia potencial elétrica e a carga.

O que é a energia potencial elétrica?

Matematicamente, podemos obtê-la por meio de:

$\boxed{Epel = \frac{k.Q.q}{d}}$

onde:

k = constante eletrostática

Q = carga geradora

q = carga de prova

d = distância entre as duas cargas

Resolução:

Vamos analisar a afirmativa:

"O campo elétrico e o potencial elétrico sempre terão módulo maior ou igual a zero. Contudo, o valor de potencial elétrico pode ser menor que zero."

"O campo elétrico e o potencial elétrico sempre terão módulo maior ou igual a zero." ✅

Para verificar que esse trecho da fala do aluno está correto, nem precisamos enteder os conceitos físicos envolvidos.

Basta lembrar que, por definição, o módulo de um valor será sempre positivo.

"Contudo, o valor de potencial elétrico pode ser menor que zero." ✅

O potencial elétrico depende da energia potencial elétrica.

A energia potencial elétrica depende das cargas elétricas.

Logo, o potencial elétrico depende das cargas elétricas.

Portanto, o valor do potencial elétrico pode ser menor que zero, porque possui relação direta com as cargas elétricas, as quais podem ser negativas ou positivas, por convenção.