CAMPUS FLORESTA RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL III

CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE SÁ[pic 1]

CAMPUS FLORESTA

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL III

CAMPO ELÉTRICO

Fernanda Kelly da Costa                         Matricula: 201308148917        

Otavio Leandro F. de Lima                           Matrícula: 201407189638

Rodrigo Vinicius Barbosa                        Matricula: 201402058241

Rubens Eduardo de O. e S. Amorim            Matrícula: 201407282131

Vinicius  Batista Verly                                    Matricula: 201408225336

Waldivino Aleixo Pinheiro                               Matricula: 201408318717

BELO HORIZONTE

Abril/2016

CAMPO ELÉTRICO

1. RESUMO

Neste experimento estudamos, observamos e registramos uma experiência sobre o campo elétrico. Campo elétrico é um campo vetorial, que consiste em uma distribuição de vetores, um para cada ponto de uma região em torno de um objeto eletricamente carregado, o nosso experimento foram duas barras metálicas e duas placas metálicas, alocadas paralelamente carregadas, em um cubo com água, na qual medimos a potência entre as linhas de campo elétricas em vários pontos.

A unidade de medida do campo elétrico no SI é o newton por Columb (N/C). Alguns exemplos de campo elétrico pode-se citar a invenção do rádio, o desenvolvimento do radar, da televisão e do forno micro-ondas, e um conhecimento amplo de um grande número de dispositivos eletromagnéticos, tais como, motores, geradores e transformadores. O objetivo principal deste experimento foi traçar as linhas equipotenciais de um campo elétrico.

1. INTRODUÇÃO

Neste experimento vamos analisar as diferentes potências nas linhas do campo elétrico, bem como o módulo, a direção e o sentido dessa força, produzido no nosso experimento pelas placas alocadas paralelamente e eletrizadas em uma outra etapa da mesma forma em barras metálicas, com o auxílio de Fonte de tensão e um multímetro.  

De acordo com a lei de Coulomb, sabemos que Q1 exerce uma força eletrostática repulsiva sobre Q2. O campo elétrico é a forma de que a partícula Q1 sente a presença de Q2.

        Em qualquer ponto P desse espaço, o campo tem módulo, direção e sentido. O módulo depende do módulo de Q1 e da distância entre P e Q1. A direção e o sentido dependem da direção da reta que passa por Q1 e P e do sinal elétrico de Q1. Assim, quando colocarmos Q2 no ponto P, Q1 interage com Q2 através do campo elétrico existente em P.

1. TEORIA

LINHAS DO CAMPO ELÉTRICO

As linhas de campo elétrico, anteriormente acreditava-se que eram linhas de forças. A representação das linhas que tangenciam os vetores de campos elétricos, tendo campo elétrico resultante em cada ponto, logo, jamais se cruza. As linhas de força têm a mesma orientação do vetor campo elétrico, de modo que para campos gerados por cargas positivas as linhas de campo elétrico são divergentes (sentido de afastamento) e campos gerados por cargas elétricas negativas são representados por linhas de campo elétrico convergentes (sentido de aproximação).

Dizemos que um campo elétrico é uniforme em uma região quando suas linhas de força são paralelas e igualmente espaçadas umas das outras, o que implica que seu vetor campo elétrico nesta região têm, em todos os pontos, mesma intensidade, direção e sentido. Uma forma comum de se obter um campo elétrico uniforme é utilizando duas placas condutoras planas e iguais. Se as placas forem postas paralelamente, tendo cargas de mesma intensidade, mas de sinal oposto, o campo elétrico gerado entre elas será uniforme. Justamente o que vamos apresenta neste experimento.

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        Assim sendo, nas regiões em que as linhas são próximas,[pic 3] é grande, e nas regiões em que elas estão afastadas,[pic 4] é pequeno. As linhas do campo elétrico se entendem apontando para fora de uma carga positiva e para dentro de uma carga negativa.

CAMPO CRIADO POR UMA CARGA PUNTIFORME

Cargas elétricas modificam as propriedades elétricas do espaço à sua volta, causando um campo elétrico. Esse campo é que vai interagir com outra carga elétrica, produzindo força de atração ou de repulsão. Considerando que o campo elétrico é gerado por uma carga puntiforme Q, em certo ponto P do campo elétrico, podemos definir a equação do vetor campo elétrico como: 

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A expressão acima nos permite calcular a intensidade do campo elétrico, quaisquer que sejam as cargas que criam esse campo. Onde, q representa a carga puntiforme, que foi colocada em P, e F representa uma força aplicada em q.

[pic 6]

O vetor E neste campo, possui algumas características, que são elas: 

• Direção do vetor E: essa direção é considerada a direção da reta que junta o ponto P à fonte do campo. 

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• Sentido do vetor campo elétrico E: depende do sinal da carga que origina o campo, ou seja, neste caso existem duas possibilidades:

1. Quando a carga criadora do campo for positiva, o campo elétrico produzido será de afastamento, como pode ser verificado pela colocação de cargas de prova de sinais diferentes nos pontos P1 e P2. 

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1. Quando a carga criadora do campo for negativa, o campo elétrico será sempre de aproximação, como mostra o esquema. 

CAMPO CRIADO POR UMA CHAPA INFINITA CONDUTORA

Qualquer carga colocada em uma chapa infinita condutora se moverá pela sua superfície. Portanto, o módulo do campo elétrico dentro desse condutor é E = 0, e o campo resultante na superfície do condutor é perpendicular a ele.