Apostila de Eletricidade e Magnetismo
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Apostila de Eletricidade e Magnetismo


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superior comunica com o condutor. O cilindro de impulso 
comunica com o pente inferior e é posto a terra. 
O gerador de Van de Graaff produz alta tensão como se segue: girando-se o 
cilindro de impulso, gira a cinta, que ao desprender-se do cilindro no ponto P gera 
cargas pelo atrito. Deste modo se carregam com sinais opostos o cilindro e a cinta pela 
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sua parte interna. No caso presente o cilindro de excitação eletriza-se negativamente e 
por seguinte a cinta, positivamente. 
A carga positiva fica aderida superiormente à face interna da cinta que desce e, 
passando nas proximidades do pente inferior atrai elétrons da Terra, que sobem. Estes se 
distribuem para o cilindro de impulso, onde neutralizam a carga positiva da cinta e, para 
o pente inferior. Como o campo elétrico nas regiões de ponta é intenso o ar próximo se 
torna condutor facilitando o salto de elétrons do pente para a face externa à cinta que, 
portanto sobe carregada negativamente. Esta carga ao passar nas vizinhanças do pente 
superior induz aí o aparecimento de carga positivas que torna o ar circundante ionizado 
e permitindo, pois que elétrons saltem da cinta para o condutor. Desta forma se produz 
na gaiola de Faraday um excesso de cargas negativas que vão acumulando-se em sua 
superfície externa. Este processo se repete ao seguir a cinta em marcha, o excesso de 
cargas negativas é cada vez maior e o potencial do condutor vai aumentando. Entretanto 
a tensão é limitada pelo poder isolante do material e a rigidez dielétrica do ar. 
Tal equipamento é extremamente sensível à umidade do ar e a limpeza. 
 
Procedimento: 
a) Ligue o gerador e deixe-o funcionando por um tempo. 
b) Aproxime uma esfera metálica da gaiola de Faraday e observe o que acontece. 
c) Aproxime o eletroscópio do gerador e observe o que ocorre com as folhas. 
 
4) ANÁLISE EXPERIMENTAL 
 
Para cada experimento visto no item 3, analise e comente de forma clara o que 
pôde ser observado. Utilize a teoria para explicar os fenômenos ocorridos. 
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PRÁTICA 2 - POTENCIAL ELÉTRICO E CAMPO 
ELÉTRICO 
 
 
1) OBJETIVOS 
 
Estudar o campo elétrico gerado por dois elementos condutores com uma 
diferença de potencial aplicada nos mesmos. Para isto, teremos que nos familiarizarmos 
com grandezas como potencial elétrico e campo eletrostático, como não podemos medir 
diretamente campo elétrico (ou linhas de força) serão feitas às curvas equipotenciais, 
utilizaremos para o mapeamento uma cuba eletrolítica, que nos permitirá desenhar as 
curvas equipotenciais (e as linhas de força) e finalmente calcular o campo elétrico 
gerado em um ponto P entre duas superfícies equipotenciais, através da diferença de 
potencial. 
 
2) INTRODUÇÃO 
 
 Sabe-se que um corpo quando carregado eletricamente, ou seja, quando possui 
carga elétrica sobre o mesmo, de natureza positiva ou negativa, tem o \u201cpoder\u201d de atrair 
ou repelir outro corpo também carregado. A atração ocorre quando os dois corpos em 
questão possuem cargas de diferentes sinais, já para o caso da repulsão, esta ocorre 
quando ambos os corpos possuem cargas de mesmo sinal. Esquematicamente temos a 
figura 1 que mostra um exemplo de força atrativa e repulsiva. 
 
d
FF
 
d
FF
 
Força atrativa Força repulsiva 
 
Figura 1: Força de atração e repulsão entre corpos com cargas de sinais opostos e 
cargas de mesmo sinal respectivamente. 
 
 
Pode-se dizer que o espaço em torno de um corpo carregado fica preenchido por 
algo invisível, algo que corresponde à ação de natureza elétrica sobre os corpos que 
também estejam carregados. Podemos explicar este algo pela presença de uma entidade 
chamada \u201cCampo elétrico (E)\u201d, não podemos vê-lo, mas podemos medi-lo. Para 
representá-lo usamos linhas imaginárias, denominadas linhas de campo. Convencionou-
se que as linhas serão orientadas no sentido de saírem dos corpos carregados 
positivamente e chegarem nos corpos carregados negativamente, como mostra a 
figura 2. As linhas de campo nunca se cruzam e são mais concentradas quando estão 
perto da fonte de carga, ou seja, quanto mais afastado da carga, existe uma menor 
concentração de linhas de campo e, conseqüentemente, o campo elétrico está se 
tornando enfraquecido. 
 
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Campo carga 
positiva 
Campo carga 
negativa 
Campo de um dipolo 
 
Figura 2: Linhas de campo de uma carga positiva, uma carga negativa e um dipolo 
respectivamente. 
 
 
Uma das possíveis maneiras de obtermos o campo elétrico experimentalmente é 
através das superfícies equipotenciais, tais superfícies, são lugares geométricos onde os 
pontos possuem o mesmo potencial elétrico. O potencial elétrico (diferença de 
potencial) é uma grandeza escalar e pode ser definida como sendo o trabalho necessário 
para levar uma carga de prova (q0) de uma superfície equipotencial para outra, ou 
seja:
][
0
Volts
q
W
VV inicialfinal \uf03d\uf02d
 
Por exemplo, seja um campo elétrico uniforme, conforme ilustrado na figura 3, 
desta maneira, mede-se a diferença de potencial entre os pontos A e B, sendo que a 
carga de prova está indo de A para B. 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Superfícies equipotenciais 
 
 
 
 
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Para um campo 
\uf0ae
E
 constante: 
 
][
)180cos(
0
0
0
JEdqW
EdqW
dEqW
dFW
o
\uf03d
\uf02d\uf03d
\uf0d7\uf02d\uf03d
\uf0d7\uf03d
\uf072\uf072
\uf072\uf072
 (1) 
 
 
][
0
0 VEdVV
q
Edq
VV ABAB \uf03d\uf02d\uf0de\uf03d\uf02d
 (2) 
 
 
Ou seja, a diferença de potencial está relacionada com o campo elétrico e a 
distância entre as superfícies equipotenciais sob análise. 
 
 
3) PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
3.1) Material empregado 
 
- Cuba Eletrolítica; 
- Fonte de Tensão AC; 
- Fios de Ligação; 
- Multímetro empregado como voltímetro; 
- Solução de Sulfato de Cobre. 
- Gerador de tensão 7KV; 
- Retro projetor; 
- Tipos variados de eletrodos metálicos; 
- Semolina; 
- Óleo rícino; 
- Suportes para os eletrodos; 
- Cuba suporte para o óleo. 
 
3.2) 1° Experimento (Cuba Eletrolítica) 
 
3.2.1) Montagem 1: Em uma cuba eletrolítica com uma solução aquosa e fraca de 
CuSO4 (Sulfato de Cobre), são introduzidos dois eletrodos (placas retangulares) A e B 
distantes de d. Uma fonte de tensão alternada (V) é conectada aos eletrodos. Uma ponta 
de prova do voltímetro é conectada ao eletrodo A e a outra fica livre para se 
movimentar. 
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13 
d cm
V
A B
V
Cuba
eletrolítica
Sulfato de
Cobre
V = 0
 
 
Figura 4: Cuba eletrolítica com uma solução aquosa e fraca de CuSO4 (Sulfato de Cobre) 
com dois eletrodos (placas retangulares) A e B. 
 
 
Procedimento: 
Com uma ponta de prova do voltímetro ligado em A (referência) e a outra livre 
para movimentar-se, é possível medir a diferença de potencial em função da posição. 
Primeiramente distancie os eletrodos entre 10 e 15 cm. Posicione a folha fornecida pelo 
professor na mesa, de tal forma que ao percorrer o espaço livre existente entre os 
eletrodos, a caneta presa na ponta de prova ao se movimentar, não exceda os limites do 
papel. 
Desta forma, utilizando o papel fornecido pelo professor, marque 10 pontos de 
mesmo valor de potencial (anotando o valor de tal potencial), faça isto movimentado a 
ponta de prova que está livre e utilizando a caneta fixada a tal