Electric Potential · Potencial Elétrico
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| volt/vəʊlt/ | volt |
Voltage is like "electric height"
- A ball rolls downhill from high ground to low; a positive charge "rolls" from high voltage to low.
- Voltage measures the electric potential energy per unit charge at a point.
- It is like the height of an electric landscape — energy waiting to be released.
- The difference in voltage between two points is what drives current in a circuit.
Tensão é como "altura elétrica"
- Uma bola rola colina abaixo de terreno alto para baixo; uma carga positiva "rola" de alta tensão para baixa.
- A tensão mede a energia potencial elétrica por unidade de carga em um ponto.
- É como a altura de uma paisagem elétrica — energia esperando para ser liberada.
- A diferença de tensão entre dois pontos é o que impulsiona a corrente em um circuito.
Potential is energy per charge
- Electric potential $V$ is potential energy per unit charge: $V = \dfrac{U}{q}$.
- Its unit is the volt 伏特 ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- Unlike the field, potential is a scalar — just a number at each point, no direction.
- For a point charge, $V = \dfrac{kq}{r}$, falling off as $1/r$.
Potencial é energia por carga
- Potencial elétrico $V$ é energia potencial por unidade de carga: $V = \dfrac{U}{q}$.
- Sua unidade é o volt 伏特 ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- Diferente do campo, o potencial é um escalar — apenas um número em cada ponto, sem direção.
- Para uma carga pontual, $V = \dfrac{kq}{r}$, decaindo proporcionalmente a $1/r$.
Field and potential together · Campo e potencial juntos
See how the field lines relate to the potential that falls off around a charge. · Veja como as linhas de campo se relacionam com o potencial que diminui ao redor de uma carga.
Electric potential is a scalar — a single number at each point, with no direction. · O potencial elétrico é um escalar — um único número em cada ponto, sem direção.
Unlike the field, potential has no direction; it is a scalar in volts. · Diferente do campo, o potencial não tem direção; é um escalar em volts.
One volt equals one joule per ____. · Um volt equivale a um joule por ____.
$1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — energy per unit charge. · $1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — energia por unidade de carga.
Equipotentials and potential difference
- Points at the same potential form equipotential surfaces (circles around a point charge).
- No work is needed to move a charge along an equipotential.
- The potential difference $\Delta V$ between two points is the "voltage" between them.
- The energy to move a charge $q$ through $\Delta V$ is $W = q\,\Delta V$.
Equipotenciais e diferença de potencial
- Pontos no mesmo potencial formam superfícies equipotenciais (círculos ao redor de uma carga pontual).
- Não há necessidade de realizar trabalho para mover uma carga ao longo de um equipotencial.
- A diferença de potencial $\Delta V$ entre dois pontos é a "tensão" entre eles.
- A energia para mover uma carga $q$ através de $\Delta V$ é $W = q\,\Delta V$.
How much energy is needed to move a $2\ \text{C}$ charge through a potential difference of $6\ \text{V}$? Answer in $\text{J}$. · Quanta energia é necessária para mover uma carga $2\ \text{C}$ através de uma diferença de potencial de $6\ \text{V}$? Responda em $\text{J}$.
$W = q\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
How much work is needed to move a charge along an equipotential surface? · Quanto trabalho é necessário para mover uma carga ao longo de uma superfície equipotencial?
Points on an equipotential are at the same potential, so no work is needed to move between them. · Pontos em uma equipotencial estão no mesmo potencial, portanto nenhum trabalho é necessário para movê-los entre si.
Select all · todos true statements about electric potential. · Selecione todas as afirmações verdadeiras sobre potencial elétrico.
Potential is a scalar in volts, and its difference drives current. Only the field has a direction. · Potencial é um escalar em volts, e sua diferença impulsa corrente. Apenas o campo tem direção.
Why it matters for circuits
- A battery maintains a fixed potential difference across its terminals.
- That voltage is the "push" that drives charges around a circuit.
- Charges flow from high potential to low, releasing energy in the components.
- So potential is the bridge from static charges to working circuits (next topic).
Por que isso importa para circuitos
- Uma bateria mantém uma diferença de potencial fixa entre seus terminais.
- Essa tensão é o "empurrão" que faz as cargas circular pelo circuito.
- As cargas fluem de alto potencial para baixo, liberando energia nos componentes.
- Então o potencial é a ponte das cargas estáticas para circuitos funcionais (próximo tópico).
Which correctly distinguishes potential from field? · Qual distingue corretamente potencial de campo?
Potential · Potencial $V = U/q$ (scalar, volts); field $E = F/q$ (vector, N/C). · Potencial $V = U/q$ (escalar, volts); Campo $E = F/q$ (vetor, N/C).
Don't confuse potential $V$ (a scalar, in volts) with the field $E$ (a vector, in $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). Potential is energy per charge; the field is force per charge. And only differences in potential do work — the zero point is your choice.
Não confunda potencial $V$ (um escalar, em volts) com o campo $E$ (um vetor, em $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). Potencial é energia por carga; o campo é força por carga. E apenas diferenças em potencial realizam trabalho — o ponto zero é sua escolha.
How much energy does it take to move a $2\ \text{C}$ charge through a potential difference of $6\ \text{V}$?
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
That is the energy the charge gains (or gives up), depending on direction.
Quanta energia leva para mover uma carga de $2\ \text{C}$ através de uma diferença de potencial de $6\ \text{V}$?
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
Essa é a energia que a carga ganha (ou entrega), dependendo da direção.
Electric potential $V = U/q$ (in volts) is the potential energy per unit charge — a scalar, like "electric height". For a point charge $V = kq/r$. The potential difference ($\Delta V$, the voltage) drives current, and moving charge $q$ through it takes energy $W = q\,\Delta V$.
Potencial elétrico $V = U/q$ (em volts) é a energia potencial por unidade de carga — um escalar, como "altura elétrica". Para uma carga pontual $V = kq/r$. A diferença de potencial ($\Delta V$, a tensão) impulsiona a corrente, e mover carga $q$ através dela exige energia $W = q\,\Delta V$.