Relatório Distribuição de Potencial e Campo Elétrico

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Relatório do Experimento 6
Curso: Engenharia Elétrica
Turma: PE2
Título do Experimento: Distribuição de Potencial e Campo Elétrico
Nome completo: Filipe Carvalho de Andrade
Instruções
Colete os dados do vídeo correspondente ao experimento 6. Tenha em consideração uma
margem de erro de 5% na coleta dos dados tanto no valor do potencial V como o ponto
(xn,yn). Obrigatório.
Utilize as figuras para desenhar as linhas equipotenciais e as linhas de campo elétrico das
configurações de eletrodos em estudo.
1. Eletrodo Placa-Placa
Tabela 1. Registro das medidas de potencial (ΔV) para cada ponto (xn,yn) que
correspondem ao mesmo potencial para pontos predeterminados (x,y), para a
configuração de Eletrodos: Placa-Pino.
ΔV(V) (x,y) (x2, y2) (x3, y3) (x4, y4) (x5, y5) (x6, y6) (x7, y7)
120,8 (-40,0
) (-41,-10) (-42,-20) (-44,-30)
(-41,10) (-42,20) (-44,-30)
46,33 (-20,0
)
(-21,10) (-22,20) (-23,30)
(-21,-10)
(-22,-20) (-23,-30)
-0,123 (0,0) (0,10) (0,20) (0,30) (0,-10) (0,-20) (0,-30)
-45,83 (20,0) (20,10) (21,20) (23,30) (20,-10) (21,-20) (23,-30)
-121,4 (40,0) (41,10) (42,20) (44,30) (41,-10) (42,-20) (44,-30)
1.1 Tratamento de dados
1.1.1 Transferir os dados da tabela utilizando o símbolo X para identificar os
pontos experimentais na folha milimetrada (Figura 1), para cada configuração
usada durante o experimento virtual. Obrigatório
1.1.2. Fazer o esboço das curvas equipotenciais e das linhas de campo como
esperado (segundo a teoria desenvolvida) para as configurações de eletrodos
estudadas. Desenhe 8 linhas de campo elétrico devidamente afastadas, 4
acima e 4 abaixo da horizontal. Obrigatório
1.1.3 A partir dos dados coletados, faça o esboço das curvas equipotenciais e
das linhas de campo para as configurações de eletrodos estudadas.
Identifique cada curva equipotencial (ΔV) com seu valor. Desenhe 8 linhas de
campo elétrico devidamente afastadas, 4 acima e 4 abaixo da horizontal.
Obrigatório
1.2 Gráficos das curvas equipotenciais e campo elétrico.
1.2.1 Configuração: Placa-Placa ESPERADO
1.2.2 Configuração: Placa-Placa EXPERIMENTAL
1.3 Atividades
1.3.1 Compare o gráfico obtido experimentalmente com o esperado (“teorico”)
e discuta a diferença entre estas.
O gráfico obtido experimentalmente é bastante semelhante ao esperado, as
pequenas diferenças observadas se encontram principalmente nos vetores de
campo elétrico, diferença essa que pode ser explicada pela utilização de
cargas pontuais para simular uma placa carregada.
1.3.2 Em nosso experimento o campo elétrico é uniforme? explique
O campo não é uniforme, visto que o vetor campo não tem a mesma
intensidade e sentido em todos os pontos, o que pode ser observado
analisando os pontos extremos do gráfico, sendo eles (-41,-10), (41,-10),
(-44,-30) e (44,-30) nesses pontos o campo elétrico se comporta diferente em
relação aos demais pontos o que não aconteceria se esse fosse um campo
uniforme.
2. Eletrodo Placa inclinada - Placa inclinada
Tabela 2. Registro das medidas de potencial (V) para cada ponto (xn,yn) que
correspondem ao mesmo potencial para pontos predeterminados (x,y), para a
configuração de Eletrodos: placa -placa V.
V(V) (x,y) (x2, y2) (x3, y3) (x4, y4) (x5, y5) (x6, y6) (x7, y7)
111,7 (-40,0
) (-36,10)
(-34,20)
(-39,26) (-47,-10)
(-58,-20) (-79,-27)
39,06 (-20,0
) (-20,10)
(-21,20) (-23,30) (-22,-10) (-26,-20) (-33,-30)
0,221 (0,0) (0,10) (0,20) (0,30) (0,-10) (0,-20) (0,-30)
-39,14
(20,0) (19,10) (19,20) (23,30) (22,-10) (26,-20) (33,-30)
-114,7 (40,0) (36,10) (34,20) (40,26) (48,-10) (58,-20) (82,-26)
2.1 Tratamento de dados
2.1.1. Transferir os dados da tabela utilizando o símbolo X para identificar os
pontos experimentais na folha milimetrada (Figura 2), para cada configuração
usada durante o experimento virtual;
2.1.2. Fazer o esboço das curvas equipotenciais e das linhas de campo para
as configurações de eletrodos estudadas. Identifique cada curva
equipotencial com seu valor utilizando uma casa decimal. Desenhe 7 linhas
de campo elétrico devidamente espalhadas.
2.2 Gráficos das curvas equipotenciais e campo elétrico.
2.2.1 Configuração Placa 45-Placa 45: ESPERADO
2.2.2 Configuração Placa 45-Placa 45: EXPERIMENTAL
2.3 Atividades
2.3.1 Compare o gráfico obtido experimentalmente com o esperado (“teorico”)
e discuta a diferença entre estas.
O gráfico obtido experimentalmente é semelhante ao esperado, no entanto as
linhas de campo não apresentaram um comportamento contínuo como
esperado, o que pode ser consequência da utilização de cargas pontuais para
simular uma placa carregada.
2.3.2 Explique porque as linhas de campo são ortogonais às superfícies
equipotenciais.
As superfícies equipotenciais, são linhas nas quais todos os pontos possuem
o mesmo potencial ou seja, a diferença de potencial entre dois pontos
quaisquer é igual a zero. E o campo não pode ser nulo, visto que existem
cargas na região analisada, logo para a diferença de potencial ser igual a
zero é necessário que o ângulo entre o campo e o deslocamento seja igual a
zero, pois como o cosseno de 0 é igual a 0, a diferença de potencial será nula
independentemente do valor do campo elétrico, por esse motivo as linhas de
campo são ortogonais às superfícies equipotenciais.