EXPERIMENTO 02: LINHAS EQUIPOTÊNCIAIS

[pic 1]

UFRB – UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA

CETEC – CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

GABRIEL COELHO ANDRADE

MATHEUS TEIXEIRA SOUZA

JOBERTH LUIZ SILVA SANTOS

ROQUE RODRIGUES DA SILVA FILHO

EXPERIMENTO 02: LINHAS EQUIPOTÊNCIAIS

CRUZ DAS ALMAS – BA

MAIO, 2015.

GABRIEL COELHO ANDRADE

MATHEUS TEIXEIRA SOUZA

JOBERTH LUIZ SILVA SANTOS

ROQUE RODRIGUES DA SILVA FILHO

EXPERIMENTO 02: LINHAS EQUIPOTÊNCIAIS

Relatório solicitado pela professora Tamires, do Componente Curricular Física Geral e Experimental III - CET 102, como requisito parcial para avaliação.

CRUZ DAS ALMAS – BA

MAIO, 2015.

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SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        OBJETIVOS        

3.        MATERIAIS UTILIZADOS        

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

5.        RESULTADOS E DISCUSSÃO        

6.        CONCLUSÃO        

7.        REFERÊNCIAS        

        

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1. INTRODUÇÃO

O potencial elétrico, ou simplesmente potencial, é a energia potencial por unidade de carga: . Ele é um conceito muito útil para se calcular energias envolvendo partículas carregadas, e também para determinar um campo elétrico, já que está intimamente relacionado ao mesmo.[pic 2]

Como sabemos, as linhas de campo auxiliam a visualização de um campo elétrico. De modo análogo, os potenciais em diversos pontos de um campo elétrico podem ser representados graficamente por linhas equipotenciais e, no caso de três dimensões, por superfícies equipotenciais, que são superfícies sobre a qual o potencial elétrico V  permanece constante em todos os seus pontos.

Quando uma carga de teste q0 se desloca de um ponto a outro sobre uma superfície equipotencial, a energia potencial elétrica  permanece constante, e daí o campo elétrico não pode realizar trabalho sobre essa carga. Portanto, o vetor deve ser perpendicular à superfície em todos os seus pontos, de modo que a força elétrica será sempre perpendicular ao deslocamento de uma carga que se move sobre a superfície. [pic 3][pic 4]

[pic 5]

Figura 01. Seções retas das superfícies equipotenciais e das linhas de campo elétrico para conjuntos de cargas puntiformes. As linhas tracejadas representam as linhas de campo elétrico, e as linhas contínuas às seções retas das superfícies equipotenciais.

Em regiões onde E é grande, as superfícies ficam agrupadas mais compactamente, porque o campo realiza um trabalho relativamente grande sobre um deslocamento relativamente pequeno de uma carga de teste. Reciprocamente, nas regiões onde o campo elétrico é fraco, o espaçamento entre as superfícies é maior.

No seguinte experimento utilizamos como superfície condutora uma solução muito diluída de CuSO4 (sulfato de cobre), onde a condução elétrica é devida ao deslocamento de portadores de cargas positivas (íons Cu++) e portadores de cargas negativas (íons SO4--).

1. OBJETIVOS

• Identificar e/ou descrever um campo elétrico e as linhas de campo;
• Medir a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um campo elétrico;
• Analisar as linhas de campo em torno de eletrodos carregados;
• Traçar linhas equipotenciais num campo elétrico uniforme;
• Traçar linhas equipotenciais num campo elétrico gerado por cargas puntiformes;
• Comparar a diferença de potencial em diferentes pontos de um campo elétrico;
• Definir o campo elétrico e as linhas de campo;
• Reconhecer que as linhas de campo caracterizam o vetor campo elétrico e dão uma ideia da intensidade do campo em cada ponto;

1. MATERIAIS UTILIZADOS

• Cuba de plástico com papel milimetrado na superfície inferior
• Fonte de tensão
• Eletrodos
• Placa de metal
• Liquido condutor (CuSO4)
• Fios
• Multímetro

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

A escala projetável foi colocada na bancada e a cuba foi colocada em cima da escala, a solução de sulfato de cobre (CuSO4) foi colocada de forma que cobrisse os eletrodos retos. A montagem foi baseada na Figura 2, a seguir:

[pic 6]

      Figura 2 – Montagem do experimento

Depois de verificado que os eletrodos retos estão paralelos, a fonte de tensão foi ajustada para 2V CC.

[pic 7]

1. Eletrodos Planos:

A ponteira do multímetro foi colocada entre os eletrodos planos, e movendo-a lentamente, foi localizado um ponto que se encontrava a 1V, e foi conferida a sua coordenada (Ponto 1). O processo foi refeito para mais cinco pontos (Ponto 2 a Ponto 6), e os pontos foram reproduzidos no papel milimetrado, como mostra o Gráfico 1, e a Tabela 1. Logo após, manteve-se a leitura do voltímetro a 1V enquanto a ponteira se deslocava pelo eletrólito.