Exercícios de potencial elétrico: questões com gabarito comentado

Quando comecei a dar eletrostática para o segundo ano, percebi que o potencial elétrico era o tópico em que mais alunos travavam. Eles sabiam a fórmula, mas não conseguiam diferenciar potencial, energia potencial e trabalho. Na minha turma, passei a usar listas curtas com gabarito comentado, e isso mudou bastante o rendimento.

Nos últimos meses, montei uma sequência de exercícios com essa lógica, pensando em quem está começando e em quem precisa de desafio. Este texto reúne seis questões reais da base do GeraProva, cada uma com alternativas analisadas, dica de resolução e os códigos BNCC relacionados.

Como resolver exercícios de potencial elétrico passo a passo?

Para resolver exercícios de potencial elétrico, o caminho mais seguro é identificar qual grandeza o enunciado pede, anotar os dados com unidades no SI e escolher a relação correta entre carga, trabalho, potencial e energia. Na prática, o erro mais comum é misturar microcoulombs com coulombs e trocar a ordem das grandezas. Por isso, eu sempre peço que os alunos escrevam a fórmula antes de substituir números. Em turmas que trabalharam dessa forma, o índice de respostas com unidade correta subiu bastante. Os exercícios abaixo seguem essa lógica e servem como roteiro de aula.

• Identifique a grandeza pedida: potencial, trabalho, energia ou variação de energia.
• Converta as unidades: µC para C, µJ para J, kV para V.
• Escolha a relação: V = W/q, U = q·V, W = q·ΔV ou V = E·d.
• Confira o sinal: a carga negativa inverte o sentido da variação de energia.

Quais conceitos o aluno precisa dominar antes?

Antes de propor estas questões, vale garantir três conceitos: a diferença entre potencial elétrico (uma propriedade do ponto) e energia potencial elétrica (uma propriedade da carga naquele ponto), a relação entre trabalho e variação de potencial e a noção de campo elétrico uniforme. Quando o aluno confunde esses três, ele erra quase tudo. Uma sugestão que funcionou para mim é começar com a analogia da altura gravitacional: o potencial é como a altura do terreno, e a energia potencial é a altura multiplicada pelo peso do objeto.

Como usar essas questões na aula?

Eu costumo aplicar as questões em três momentos. Primeiro, resolvo uma delas no quadro pensando em voz alta. Depois, deixo os alunos resolverem em duplas, e só então mostro o gabarito comentado. A parte mais produtiva é a discussão dos distratores: quando o aluno entende por que a alternativa B está errada, ele aprende mais do que acertando a resposta. Você também pode gerar listas novas com o cadastro grátis do GeraProva, ajustando dificuldade e nível de Bloom conforme sua turma.

Questões prontas com gabarito comentado

Questão 1: carga de 3 µC e trabalho de 0,6 J

Uma carga de 3 µC é deslocada de um ponto A para um ponto B em um campo elétrico, fazendo um trabalho de 0,6 J. Qual o potencial elétrico entre A e B?

• ❌ A) 100000 V — Calculado incorretamente, o valor é maior.
• ✅ B) 200000 V — Cálculo correto: V = 0,6 / (3×10⁻⁶), resultando em 2,0 × 10⁵ V.
• ❌ C) 300000 V — Valor excessivo em relação ao correto.
• ❌ D) 50000 V — Muito abaixo do potencial calculado.
• ❌ E) 0 V — Potencial não pode ser zero no movimento da carga, pois há trabalho realizado.

Dica de resolução: use a fórmula do potencial elétrico para resolver. Conceito central: potencial elétrico. Conceito para revisão: relação entre trabalho, carga e potencial. BNCC: EM13CNT104. Bloom: Aplicar (dificuldade difícil).

Questão 2: potencial em campo uniforme com carga de prova de 2 µC

Em uma atividade de eletrostática, estudantes investigam o potencial elétrico em uma região onde o campo elétrico pode ser considerado uniforme. Uma carga de prova positiva de 2 µC sofre uma força elétrica de 0,10 N. O ponto analisado está situado a 0,40 m, na direção oposta ao campo elétrico, em relação a um ponto tomado como referência de potencial nulo. Desprezam-se efeitos de borda. Com base nessas informações, qual é o potencial elétrico do ponto analisado, em relação ao ponto de referência?

• ❌ A) 50 kV — Resulta de calcular corretamente o campo elétrico, obtendo 5,0 × 10⁴ N/C, mas interpretar esse valor diretamente como potencial, sem considerar a distância e sem a conversão dimensional adequada.
• ✅ B) 20 kV — Primeiro, E = 0,10/(2 × 10⁻⁶) = 5,0 × 10⁴ N/C. Como o ponto está na direção oposta ao campo, o potencial aumenta em relação à referência. Assim, V = Ed = (5,0 × 10⁴)(0,40) = 2,0 × 10⁴ V = 20 kV.
• ❌ C) 0,04 kV — Resulta de multiplicar apenas a força pela distância, V = Fd, ignorando que a relação depende também da carga de prova e produz grandezas com unidades diferentes.
• ❌ D) 40 kV — Resulta de usar o dobro da distância, como se o deslocamento fosse de 0,80 m, mantendo o campo calculado.
• ❌ E) 80 kV — Resulta de aplicar um fator dois adicional, tratando a diferença de potencial como 2Ed, embora o ponto esteja a apenas 0,40 m da referência.

Dica de resolução: use a fórmula do potencial elétrico para resolver, passando pelo campo elétrico. Conceito central: potencial elétrico. Conceito para revisão: relação entre força elétrica e potencial. BNCC: EM13CNT104. Bloom: Aplicar (dificuldade fácil).

Questão 3: trabalho com carga de 2 µC e ddp de 50 V

Calcule o trabalho realizado para mover uma carga de 2 µC entre dois pontos em um campo elétrico com diferença de potencial de 50 V. Qual é o valor do trabalho?

• ❌ A) 0,01 mJ — Cálculo incorreto da carga.
• ✅ B) 0,1 mJ — Cálculo correto: W = q·ΔV = 2×10⁻⁶ · 50 = 1×10⁻⁴ J = 0,1 mJ.
• ❌ C) 0,2 mJ — Cálculo não considera a carga corretamente.
• ❌ D) 0,5 mJ — Cálculo errôneo da diferença de potencial.
• ❌ E) 1 mJ — Valor muito superior ao esperado.

Dica de resolução: use W = q·ΔV. Conceito central: trabalho em campo elétrico. Conceito para revisão: fórmula do trabalho e suas aplicações. BNCC: EM13CNT104. Bloom: Aplicar (dificuldade difícil).

Questão 4: capacitor plano com capacitância de 8,0 µF e carga de 400 µC

Em uma atividade de Física, estudantes utilizam um capacitor plano com placas metálicas de área de 1,0 m², separadas por 1,0 cm. Um instrumento informa que a capacitância do capacitor é 8,0 µF e que, após o carregamento, a carga elétrica armazenada no capacitor tem módulo de 400 µC. Desprezando efeitos de borda, a relação entre carga, capacitância e diferença de potencial é Q = C · V. Com base nos dados da atividade, qual é o módulo da diferença de potencial entre as placas do capacitor?

• ❌ A) 400 V — Associa diretamente o valor numérico da carga à tensão, desconsiderando a divisão pela capacitância.
• ❌ B) 100 V — Duplica indevidamente a carga, como se fosse necessário somar a carga de cada placa. Os 400 µC já são a carga armazenada.
• ❌ C) 0,02 V — Inverte a relação: calcula C/Q em vez de Q/C.
• ❌ D) 25 V — Divide a carga por duas vezes a capacitância, como se houvesse dois capacitores em série. A capacitância informada já é a do capacitor completo.
• ✅ E) 50 V — V = Q/C = (400 µC)/(8,0 µF) = 50 V. As unidades µC/µF resultam diretamente em volts.

Dica de resolução: use V = Q/C e observe que a área e a separação das placas não são necessárias para esta etapa. Conceito central: capacitância e potencial elétrico. Conceito para revisão: relação entre capacitância, área e separação. BNCC: EM13CNT107. Bloom: Aplicar (dificuldade média).

Questão 5: variação da energia potencial de uma partícula entre dois pontos

Em uma simulação de controle de partículas em um equipamento de pesquisa, uma partícula de carga elétrica q = -2,0 µC desloca-se, sob a ação exclusiva da força elétrica, de um ponto A, cujo potencial elétrico é -100 V, para um ponto B, cujo potencial elétrico é -50 V. A variação da energia potencial elétrica pode ser calculada por ΔU = q·ΔV, em que ΔV = V_B − V_A. Com base nos dados da simulação, qual é a variação da energia potencial elétrica da partícula ao passar do ponto A para o ponto B?

• ✅ A) Diminui 1,0 × 10⁻⁴ J. — ΔV = (−50 V) − (−100 V) = 50 V. Então ΔU = (−2,0 × 10⁻⁶ C)(50 V) = −1,0 × 10⁻⁴ J. O sinal negativo indica diminuição da energia potencial.
• ❌ B) Permanece constante em 1,0 × 10⁻⁴ J. — Interpreta a mudança de potencial como incapaz de alterar a energia potencial da partícula.
• ❌ C) Aumenta 2,0 × 10⁻⁴ J. — Combina o uso incorreto do módulo da carga com a interpretação equivocada do sentido da variação.
• ❌ D) Aumenta 1,0 × 10⁻⁴ J. — Desconsidera o sinal negativo da carga ao aplicar ΔU = q·ΔV.
• ❌ E) Diminui 2,0 × 10⁻⁴ J. — Usa inadequadamente o valor numérico da carga e não realiza corretamente a multiplicação por 50 V.

Dica de resolução: considere a relação entre potencial elétrico e energia potencial, atentando ao sinal. Conceito central: potencial elétrico e energia. Conceito para revisão: energia potencial de cargas. BNCC: EM13CNT101. Bloom: Compreender (dificuldade fácil).

Questão 6: energia potencial de uma carga de 2 µC em 12 V

Qual é a energia potencial elétrica de uma carga de 2 µC colocada em um ponto onde o potencial é de 12 V?

• ✅ A) 24 µJ — Cálculo correto: U = q·V = 2 µC · 12 V = 24 µJ.
• ❌ B) 12 µJ — Valor incorreto, não usa a carga corretamente.
• ❌ C) 48 µJ — Cálculo excessivo, não corresponde à fórmula.
• ❌ D) 6 µJ — Incorreto, não considera o potencial completo.
• ❌ E) 30 µJ — Valor errado, não está de acordo com os dados.

Dica de resolução: use a fórmula da energia potencial elétrica. Conceito central: energia potencial elétrica. Conceito para revisão: fórmula da energia potencial e suas aplicações. BNCC: EM13CNT104. Bloom: Lembrar (dificuldade fácil).

Vale a pena usar exercícios com gabarito comentado?

Sim, desde que o gabarito explique o raciocínio e não apenas entregue a letra. Na minha experiência, a explicação dos distratores é o que mais ajuda o aluno a identificar onde está o erro. Com o GeraProva, consigo montar listas assim em poucos minutos, adaptadas ao nível da turma, e isso me deixa mais tempo para o que importa: explicar e acompanhar cada aluno.

Esses exercícios são um ponto de partida. Se quiser testar a plataforma com a sua turma, o cadastro é gratuito, e você pode gerar sua primeira lista de potencial elétrico em poucos minutos. Experimente e ajuste do seu jeito.