Tensão Elétrica, Diferença de Potencial ou Potência Elétrica?

Por Elisiane C. O. Albrecht



Ao pensamos nestes conceitos, podemos as vezes ter certa dificuldade em distinguir qual é a diferença entre eles. Então vamos tentar compreende-los melhor.

Figura 01: Charge sobre energia elétrica.
Fonte: Conheça Energia Geotérmica.

O Potencial elétrico é considerado uma grandeza escalar, a qual depende do meio material, da carga elétrica que produz o campo elétrico e a distância do ponto considerado até a carga.  Pode ser calculado através da equação matemática k.Q/d, onde k é a constante eletrostática, Q é o valor da carga elétrica e d a distância do ponto considerado. Se imaginarmos que existe uma carga elétrica de prova q que é transportada pelo campo elétrico gerado pela carga Q de um ponto A para um ponto B, pode-se determinar então os potencias elétricos em cada ponto, dados por k.Q/ dA e k.Q/dB respectivamente, onde estas relações são consideradas VA e VB . Quando se faz a diferença entre os potenciais elétricos entre os pontos temos o que chamamos de Diferença de Potencial (abreviado por ddp) entre os pontos A e B ou também conhecida com Tensão Elétrica, descrita como U. Como a ddp está relacionada com o trabalho realizado sobre a carga q, a unidade desta no SI é o Joule (unidade de energia) por Coulomb (unidade da carga elétrica) [J/C]. Em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745- 1827) foi convencionado a esta unidade o nome Volt (V).

Figura 02: Potencial Elétrico. Fonte: Mundo Educação.

E o que se diz de potência elétrica? Pra explicar, vamos entender primeiramente o que é corrente elétrica. Lembremo-nos da definição de materiais condutores: são aqueles que possuem uma grande quantidade de elétrons livres, ou seja, podem se mover com  facilidade. Assim sendo, corrente elétrica é o movimento ordenado destes pelo material. Se considerarmos um trecho de certo circuito elétrico, no qual é ligado uma fonte de energia, quando este sistema esta ligado haverá um trabalho realizado pela força elétrica sobre a carga elétrica que irá mover-se pelo circuito, sob a tensão, entre os pontos do trecho. Teremos então a seguinte relação: τ = ΔQ. U, onde tau (τ) é o trabalho , delta(Δ) Q diferença de quantidade de carga e U a tensão elétrica, desta forma temos que a potência elétrica será o trabalho motor realizado para deslocar a carga num intervalo de tempo, dada por:  P= τ/Δt , podendo também ser escrita da seguinte forma: P= ΔQ. U / Δt; mas como  i = ΔQ / Δt  (intensidade de corrente elétrica), temos então P= U.i . A unidade deste conceito no SI é o Watts (W), em homenagem a James Watt. Um Watt equivale a um Joule por segundo (J/s).       

Tabela 01: Relação potência elétrica e consumo. Fonte: Risconil.

REFERÊNCIAS:

Torres, Carlos Magno A. Ferraro, Nicolau Gilberto. Soares, Paulo Antonio de Toledo. Física – Ciência e Tecnologia. Vol 3. Eletromagnetismo, Física Moderna. 2° Edição, São Paulo, Editora Moderna, 2010.

Filho, Benigno Barreto. Silva, Claudio Xavier. Física aula por aula. Vol 3. Eletromagnetismo, Ondulatória e Física Moderna. 2° Edição, São Paulo, Editora FTD, 2013.