Campo Eletrico

ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA

Fundação Municipal de Ensino de Piracicaba

Curso de Engenharia Mecânica

Turma 1 – Noturno

Linhas equipotenciais e campo elétrico

Piracicaba, 29/08/2009.

Sumário

Introdução 3

1.0 Fundamentos teóricos 3

2.0 Descrição da experiência 5

3.0 Resultados 6

4.0 Conclusão 8

5.0 Referências Bibliográficas 8

Introdução

Este trabalho tem como objetivo determinar superfícies equipotenciais e a partir delas as linhas de força do campo elétrico.

.

1.0 Fundamentos teóricos

Quando se aproxima uma carga elétrica de outra fixa, a força que aparece depende da distância e dos valores das cargas. Assim pode-se perceber na lei de Coulomb:

F = K.Q1.Q2 Eq.1

Quando se tem uma alteração introduzida no espaço pela presença de um corpo com carga elétrica, de modo que qualquer outra carga de prova localizada ao redor indicara sua presença.

Tem-se o campo elétrico que por meio de curvas imaginarias conhecidas pelo nome de linhas de campo, visualiza-se a direção da força gerada pelo corpo carregado.

A intensidade do campo elétrico se define como a força (F) que esse campo exerce sobre uma carga (Q) contida nele. Assim se a carga de origem for positiva, as linhas de força vão repelir a carga de prova e ocorrera o contrario se a carga for negativa.

E = F/Q Eq.2

Uma carga de prova colocada em um campo elétrico uniforme sofre a ação de uma força F=Q.E (sendo E constante). O trabalho para deslocar essa carga contra o campo elétrico é dado por:

W=F.d

W=Q.E.d Eq.3

Esse trabalho fica armazenado em forma de energia potencial eletrostática.

Δu = W = Q.E.d

A energia potencial elétrica dividida pelo valor da carga de prova é a diferença de potencial.

Δv = Δu / Q = E.d

Va – Vb = E.d Eq. 4

E= (Va – Vb) / d Eq. 5

Uma propriedade do potencial elétrico é que as linhas de força do campo são perpendiculares a dois planos distantes sendo que sobre esses planos o potencial não muda. Superfícies sobre os quais o potencial não muda são chamadas de superfícies equipotenciais.

Figura 1 – Linhas de campo equipotenciais

2.0 Descrição da experiência

2.1 Material:

Cuba com água

Fonte de tensão

Multímetro

Duas placas metálicas

Papel milímetrado

Plugues

2.2 Procedimento experimental:

Inicialmente montou-se conforme fig.1 o circuito para determinação do campo elétrico utilizando-se as linhas equipotenciais.

Sob a cuba com água fixou-se o papel milímetrado adotando-se a medida de distância variando a cada de 3 cm (0,03 m) (fig.1).

Selecionou-se a fonte em 12 volts e com o auxílio de um multímetro mediu-se a diferença de potencial em cada linha equipotencial (3cm)(fig.2). Esse procedimento foi realizado 3 vezes.