Diferença de Potencial (ddp): o que é, fórmulas e exemplo

A diferença de potencial (d.d.p.), também chamada de tensão, é definida como o trabalho necessário para que uma carga se desloque de um ponto A para um ponto B, quando imersa em um campo elétrico.

Quando existe uma certa diferença de potencial entre dois pontos e ligamos esses pontos por meio de um fio condutor, no seu interior irá surgir um movimento ordenado de cargas.

Este movimento é chamado de corrente elétrica. Portanto, para um condutor ser percorrido por uma corrente é necessário existir uma diferença de potencial entre seus pontos.

A unidade de medida para a diferença de potencial é o volt (V), em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) inventor da pilha elétrica.

Um volt representa a quantidade de energia (em joules) necessária para mover uma carga de um coulomb entre dois pontos:

Fórmula da d.d.p.

A diferença de potencial pode ser calculada a partir da seguinte fórmula:

Sendo,

U: diferença de potencial (medido em volts, V);
T_AB: trabalho da força elétrica para deslocar uma carga de um ponto A para um ponto B (medido em joules, J);
q: carga elétrica (medido em coulomb, C)

Outra forma de obter a diferença de potencial é através da diferença do potencial entre dois pontos:

V_A: potencial no ponto A (medido em volts, V);
V_B: potencial no ponto B (medido em volts, V).

Exemplo: Cálculo da Tensão entre Dois Pontos.
Uma carga de 2 C é movida entre dois pontos em um campo elétrico, exigindo 10 J de trabalho. Qual é a diferença de potencial entre esses pontos?

Resolução:

1. Identifique os dados:

• Tab=10 J
• q=2 C

2. Use a fórmula da diferença de potencial:

3. Substitua os valores:

Resposta: A diferença de potencial entre os pontos é de 5 V.

Para saber mais, veja também:

• Potencial Elétrico
• Trabalho
• Carga Elétrica

Exercícios sobre Diferença de Potencial

Exercício 1

(Enem - 2017) Dispositivos eletrônicos que utilizam materiais de baixo custo, como polímeros semicondutores, têm sido desenvolvidos para monitorar a concentração de amônia (gás tóxico e incolor) em granjas avícolas. A polianilina é um polímero semicondutor que tem o valor de sua resistência elétrica nominal quadruplicado quando exposta a altas concentrações de amônia. Na ausência de amônia, a polianilina se comporta como um resistor ôhmico e a sua resposta elétrica é mostrada no gráfico

O valor da resistência elétrica da polianilina na presença de altas concentrações de amônia, em ohm, é igual a

a) 0,5 × 10⁰ .
b) 2,0 × 10⁰ .
c) 2,5 × 10⁵ .
d) 5,0 × 10⁵ .
e) 2,0 × 10⁶ .

Exercício 2

(UERJ - 2012) Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo.

Considere os dados abaixo:

• a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A;
• a tensão eficaz disponível é de 120 V;
• sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W.

O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a:

a) 10
b) 15
c) 20
d) 30

Lei de Ohm

Os dispositivos elétricos que transformam a energia elétrica em energia térmica são chamados de resistores. Chuveiro elétrico, ferro de passar roupas, lâmpadas incandescentes, são exemplos de dispositivos desse tipo.

Quando a razão entre a d.d.p. dos terminais de um resistor e a corrente que o atravessa for um valor constante, esse resistor é chamado de ôhmico.

Podemos calcular a diferença de potencial entre os terminais de um resistor ôhmico quando este é atravessado por uma corrente através da seguinte relação, denominada Leis de Ohm:

U = R . i

Sendo,

U: tensão (V)
R: valor da resistência (Ω)
i: intensidade da corrente elétrica (A)

Veja mais sobre:

• Energia elétrica
• Leis de Ohm

Exemplo:
Qual a diferença de potencial submetidos os terminais de uma torneira elétrica que apresenta resistência igual a 25 Ω quando percorrida por uma corrente de 4 A?

Resolução:
Para encontrar o valor da d.d.p. apliquemos a lei de Ohm, ou seja:

U = 25 . 4 = 100 V

Assim, os terminais da torneira estão submetidos a uma tensão de 100 V.

Para saber mais, veja também eletricidade.

Potência Elétrica

A potência elétrica é uma grandeza que representa a quantidade de energia elétrica transformada em outro tipo de energia, por unidade de tempo.

Os equipamentos elétricos, além da indicação da tensão, também possuem a indicação da potência elétrica que consomem. Quanto maior o seu valor, maior é o consumo de energia.

A potência elétrica é igual ao produto da tensão pela corrente, ou seja:

P = U . i

Sendo,

P: potência elétrica (W)
U: tensão (V)
i: intensidade da corrente elétrica (A)

Exemplo:
Qual a tensão que se deve ligar um chuveiro elétrico que consome uma potência de 2 200 W, para que a intensidade da corrente que o atravessa seja igual a 10 A?

Resolução:
Para encontrar o valor da tensão, substituiremos os valores na fórmula:

Portanto, a d.d.p. deverá ser igual a 220 V.

Veja também:

• Tensão Elétrica
• Potência elétrica
• Associação de Resistores