Relatório Campo Elétrico

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATÓRIO DE FÍSICA I

CAMPO ELÉTRICO

ACADÊMICOS:                                                                                                

Alisson de Lima Figueiredo                 RA: 103971

Cezar Augusto Moreira                        RA: 102902                                                      

Charles Alexandre Sereso Frank          RA: 99064                                              

TURMA:32                                                                                 PROFESSOR:

Química 2018/01                                                          MARCELO SANDRINI

MARINGÁ – PARANÁ

Sumário

Resumo .........................................................................................................................   3

Introdução.....................................................................................................................   4

Procedimentos..............................................................................................................    5

                  Materiais utilizados....................................................................................   5

                  Métodos.......................................................................................................   5

Resultados e discussão.................................................................................................   5

Conclusão......................................................................................................................  11

Referências....................................................................................................................  12

---

---

RESUMO

Neste experimento foram estudados o campo elétrico e as superfícies equipotenciais, para isso, utilizou-se um sistema composto por uma cuba, uma fonte e um multímetro. Com o auxílio deste sistema, foi possível registrar através de um papal milimetrado o comportamento do campo elétrico, e então se analisou as superfícies equipotenciais em diversas situações, como na presença de um dipolo elétrico, na presença de duas placas metálicas, e na presença de um anel metálico. Por fim, se obteve o módulo e direção do campo elétrico.

 

---

1 - INTRODUÇÃO

O campo elétrico é um campo vetorial, composto por uma distribuição de vetores, sendo um vetor para cada ponto de uma determinada região em torno de um objeto eletricamente carregado, como um bastão de vidro. Em princípio podemos definir o conceito de campo elétrico nas extremidades de um objeto carregado imaginando um ponto, colocando neste ponto uma carga positiva q0, chamada de carga de prova, e medindo a força eletrostática F que age sobre q0, teremos o campo elétrico E produzido pelo objeto.

                                                 [pic 1]                                                  (eq.1)

Este conceito de campo pode parecer um pouco ilusório uma vez que não se pode vê-lo diretamente, porem podemos utilizar das linhas de linhas de força do campo elétrico, ou simplesmente linhas do campo elétrico para visualizar e interpretar o campo de modo mais realista. Onde essas linhas de força são linhas imaginárias, reta ou curva, que passa por uma região do espaço de modo que sua tangente em qualquer ponto forneça a direção e o sentido do campo elétrico no ponto considerado.

Essa ideia de linhas de campo elétrico foi introduzida pelo cientista inglês Michael Faraday, que acreditava que os espaços nas vizinhanças de um corpo eletricamente carregado era ocupado pelas linhas de força. Embora não se acredite mais na existência dessas linhas de campo elas se constituem uma ajuda valiosa.

            [pic 2] 

                                 Figura 2: Linhas de campo elétrico [1]

Paralela as linhas de campo aparecem as superfícies equipotenciais que são superfícies do campo elétrico, nelas todos os pontos possuem o mesmo potencial.

Nas páginas seguintes deste relatório será discutido sobre o campo elétrico devido a um dipolo elétrico, também será abordado sobre o campo elétrico entre as placas paralelas metálicas e sobre ao campo elétrico do anel metálico entre as placas.

2 - PROCEDIMENTOS

2.1 - Materiais Utilizados:

• Papel milimetrado;  
• Cuba de vidro;  
• Ponta de prova;    
• Garra de jacaré;
•  Fonte de Tensão;
•  Anel Metálico;  
•  Multímetro e cabos;
•  Placas metálicas;
•  Fita adesiva;
•  Água; 

2.2 - Métodos

 

Inicialmente foi colocado a água na cuba de vidro, onde essa já continha o papel milimetrado, logo após adicionar a água foi fixado as placas metálicas na cuba de vidro com o auxílio da fita adesiva, em seguida a fonte foi configurada na função onda senoidal e regulada com frequência de 20-200 Hz e na função AC, a fonte foi regulada para 5volts e conectada as placas metálicas com o auxílio da garra de jacaré, o multímetro digital com as pontas de provas foi conectado, o que possibilitou realizar as leituras das tensões. Na terceira parte do experimento também foi adicionado o anel metálico para observamos o comportamento do campo na presença deste.

3- RESULTADOS E DISCUSSÃO 

As tabelas a seguir mostram os valores obtidos através do experimento. Sendo que a fonte utilizada estava ajustada em 5v.

A partir dos potencias medidos foi possível determinar as superfícies equipotenciais formadas em cada situação, e após isso foi determinado o campo elétrico formado.

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

Gráfico 1: Superfícies equipotenciais em um dipolo elétrico

 A partir da tabela 1 e do gráfico plotado foi possível analisar que houve a formação de uma superfície equipotencial. A linha equipotencial do centro apresenta os valores máximos do campo elétrico, onde esses não apresentam diferença de potencial, as demais linhas equipotenciais apresentam formato de parábola e seus valores vão diminuindo à medida que vão se aproximando do polo negativo e aumentando a medida que se aproximam do polo positivo.