Física Experimental II Potencial Elétrico e Campo Elétrico

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Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Mecânica

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Física Experimental II

Potencial elétrico e campo elétrico

Discentes:

Lucas Baldo

Johnny J. Cavalcante Neves – 11211EMT008

Rafael Batista Cardoso – 11321EMT026

Otavio dos Reis Teixeira – 11321EMC020

Vitor Antonio

Uberlândia, Maio de 2015

INTRODUÇÃO

        Campo elétrico se dá quando um material é carregado eletricamente (positiva ou negativamente). Quando o campo elétrico é criado em uma carga positiva ele, por convenção, terá um sentido de afastamento. Quando o campo elétrico é criado em uma carga negativa ele, por convenção, terá um sentido de aproximação. As linhas de campo são invisíveis e o módulo do campo elétrico aumenta à medida que a distância da fonte diminui.

        Potencial elétrico é a medida associada ao nível de energia potencial de um ponto de um campo elétrico. Ao tomarmos uma carga de prova q e a coloquemos em um ponto P de um campo elétrico. Ela adquire uma energia associada ao quanto pré-disposta ela está a entrar em movimento a partir unicamente do campo que está interagindo com ela.

Definimos por v o potencial elétrico associado a uma carga, temos que:

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Unidade de potencial elétrico:

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OBJETIVOS

Neste experimentos visamos o estudo do campo elétrico gerado por dois objetos condutores, com uma certa diferença de potencial entre eles, tal que foram encontrados curvas equipotenciais e linhas de força.

Fundamentos Teóricos

O experimento se fundamenta no estudo do campo elétrico, sendo ele formado por uma carga pontual, por um dipolo elétrico, por uma distribuição continua de cargas, etc. Para isso precisamos entender a definição do que venha a ser um campo elétrico e suas derivações.

Campo Elétrico:

O campo elétrico é um campo vetorial, constituído por uma distribuição de vetores, um para cada ponto de uma região em torno de um objeto eletricamente carregado, como um bastão de vidro. O campo elétrico em um ponto nas proximidades de um objeto carregado é definido da seguinte forma: primeiro colocamos no ponto uma carga positiva qₒ, chamada carga de prova. Em seguida medimos a força eletrostática F que age sobre a carga de prova. Finalmente, definimos o campo elétrico E no ponto P devido ao objeto carregado através da equação (I).

E = F/q          (I)

Potencial Elétrico: é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. Com relação a um campo elétrico, interessa-nos a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico. Para obter o potencial elétrico de um ponto, coloca-se nele uma carga de prova e mede-se a energia potencial adquirida por ela. Essa energia potencial é proporcional ao valor de q., portanto, o quociente entre a energia potencial e a carga é constante. Esse quociente chama-se potencial elétrico do ponto. Ele pode ser calculado pela expressão (II):

                                                             (II)[pic 5]

1. [pic 6] é o potencial elétrico,
2. [pic 7] a energia potencial,
3. [pic 8] a carga.

A unidade no S.I. é J/C = V (volt)

Superfície Equipotencial: São linhas de força as quais não possuem variação n diferença de potencial. Por simetria as superfícies equipotenciais produzidas por uma carga pontual ou por qualquer distribuição de cargas com simetria esférica é uma família de esferas concêntricas. No caso de um campo elétrico uniforme, as superfícies são uma família de planos perpendiculares às linhas de campo.