As Superfícies Equipotenciais

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SUMÁRIO

1        Introdução        4 2        objetivos        9 3        materiais e métodos        12 4        resultados e discussão        14 5        conclusões        14 6        REFERÊNCIAS bibliogrÁfiCAS        15

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1. Introdução

Superfícies Equipotenciais.

Uma superfície equipotencial constitui uma região do campo elétrico em que todos os seus pontos apresentam o mesmo potencial.

Sabe-se que o campo elétrico surge da simples existência de uma carga elétrica numa região qualquer do espaço. Essa carga modifica algumas propriedades dos pontos do espaço ao seu redor, criando aquilo que denomina-se campo elétrico.

Chama-se de superfície de equipotencial quando, numa região de campo elétrico, todos os seus pontos apresentam o mesmo potencial. Uma superfície equipotencial pode apresentar diversas formas geométricas.

Ao colocar uma carga elétrica puntiforme em um ponto qualquer do espaço e longe de outras cargas elétricas, calcula-se o potencial elétrico em um ponto próximo a ela através da seguinte relação:

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Onde k é a constante eletrostática, Q é o valor da carga puntiforme e d é a distância que separa as cargas. Através dessa equação pode-se afirmar que todos os pontos próximos da carga elétrica geradora apresentam o mesmo potencial elétrico. Dessa maneira, também pode-se dizer que as superfícies possuem formas de esferas para cargas puntiformes isoladas do restante das cargas do universo.

Uma superfície equipotencial é sempre interceptada perpendicularmente (90°) pelas linhas de força de um campo elétrico. Dessa maneira, conhecendo-se as linhas de força de um campo elétrico, fica mais fácil representar as superfícies equipotenciais. Já numa região onde o campo elétrico é uniforme, para serem perpendiculares às linhas de força, as superfícies equipotenciais devem ser planas. Veja a figura abaixo:

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De acordo com a figura acima pode-se verificar que o potencial elétrico decresce com o sentido das linhas de força, então VA > VB.

Com a análise dos sentidos das linhas de força, pode-se fazer um mapeamento, esse processo denomina-se mapeamento do campo equipotencial, as linhas de força se alteram de acordo com a posição em que é colocado a carga positiva e negativa (eletrodos), como  mostra a imagem abaixo:

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a)carga pontual positiva, b) duas cargas pontuais de mesma intensidade, uma positiva e outra negativa, c) duas cargas pontuais positivas de mesma intensidade.

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1. OBJETIVOs

O Objetivo deste relatório é verificar as superfícies equipotenciais e a relação que elas possuem com o campo elétrico, fazer também um mapeamento das linhas equipotenciais, utilizando para tal feito, uma fonte, dois condutores cilíndricos de cobre imersos em uma solução de cloreto de sódio (condutora) e um multímetro para realizar a leitura da voltagem nessa solução.

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1. MATERIAIS E MÉTODOs

Para a realização deste experimento, utilizaram-se os seguintes itens:

• Fonte de Alimentação Regulável:

Utiliza-se para eletrizar os eletrodos cilíndricos de cobre.

• Bandeja acrílica com o fundo milimetrado:

Utiliza-se para colocar os eletrodos cilíndricos de cobre e a solução de cloreto de sódio.

• Multímetro Digital:

Utiliza-se para realizar as medições de voltagem na solução de cloreto de sódio.

• Cabos para as ligações:

Utiliza-se para eletrizar os eletrodos cilíndricos de cobre, e para fazer as medições com o multímetro.

• Eletrodos cilíndricos de cobre:

Utiliza-se para criar o campo elétrico dentro da bandeja de acrílico.

• Solução de cloreto de sódio:

Utiliza-se para medir a voltagem de cada ponto do campo com o auxílio do multímetro.