equipotenciais

Equipotenciais são as linhas (em duas dimensões) ou superfícies (em três dimensões) em que o potencial de um campo conservativo é constante. O termo é usado principalmente no contexto de campos elétrico e gravitacional. Em geral, as equipotenciais são perpendiculares às linhas de campo; o campo é normal a cada superfície equipotencial.

O potencial elétrico V é uma grandeza escalar. O campo elétrico E pode ser obtido a partir dele por E = -∇V. O trabalho realizado pela força conservativa ao mover uma carga q entre dois pontos A e B depende apenas da diferença de potencial: W = q [V(B) - V(A)]. O potencial é definido até uma constante de referência.

Para uma carga pontual q0 situada à distância r, V(r) = k q0 / r, onde k = 1/(4πε0). As equipotenciais correspondem, nesse caso, a esferas centradas na carga. Em campos mais complexos, as superfícies equipotenciais podem ter formas diversas, mas permanecem onde V é constante. Em campo elétrico uniforme, por exemplo, as equipotenciais são planos paralelos.

Aplicações comuns incluem a visualização de campos, a formulação de problemas de eletrostática e o planejamento de trajetórias de menor trabalho para partículas. O conceito de equipotenciais também se aplica a outros campos conservativos, como o gravitacional, onde o potencial gravitacional V_g e as respectivas superfícies equipotenciais ajudam a entender movimentos e forças no espaço.