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Campus: Santa Cruz Disciplina: Física experimental 3 Professor: Ivan Cunha Turma: 3021 SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAL Santa Cruz, Rio de Janeiro Agosto/2018 Física – Superfície Equipotencial. 1. Objetivo 1.1: O objetivo do experimento a ser descrito nesse relatório é realizar o mapeamento das linhas equipotenciais num meio líquido condutor desenvolvendo assim, o conceito de potencial. Contudo observar e analisar a distribuição do campo elétrico, observar como se comportam as linhas equipotenciais em diversas circunstâncias e relacionar superfícies equipotenciais com campo elétrico em 2V. 2. Introdução 2.1: Neste experimento iremos observar como se comportam as superfícies equipotenciais de um campo elétrico e o campo elétrico também. Para melhor entendimento do experimento uma breve introdução teórica sobre campo elétrico e superfícies equipotenciais. As superfícies equipotenciais são aquelas onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto. Isto significa que a diferença de potencial entre dois pontos, pertencentes a esta superfície, é igual a zero e, portanto, o trabalho para deslocar uma partícula carregada, é nulo. Um a consequência da definição de superfície equipotencial é que o campo e deve ser perpendicular em qualquer ponto. Isto significa que a componente do campo E, tangencial à superfície, é nula. O campo elétrico existe devido a um a carga podendo ela estar interagindo com outra ou não, se considerarmos duas cargas temos uma interação carga - campo - carga. O campo elétrico é representado por linhas de campo, que tem seu sentido orientado pelo sinal da carga a qual o gera. O campo de um dipolo se com porta com as linhas de campo saindo da carga positiva e indo em direção à carga negativa, se for considerado uma carga o campo se com porta com o carga pontual de Campo direção radial. As linhas equipotenciais (que constituem a superfície equipotencial) têm a particularidade de ser perpendiculares as linhas de campo. Os pontos que pertencem a uma superfície equipotencial possuem todos, o mesmo potencial elétrico. 3. Procedimento Coloque a cuba de acrílico em cima do papel milímetrado. Coloque os eletrodos paralelos dentro da cuba de acrílico Coloque uma conexão entre o CONECTOR NEGATIVO da fonte de tensão, o conector de entrada da chave da fonte de tensão. Coloque uma conexão entre a conexão de saída da chave de tensão e o eletrodo reto da esquerda. Coloque uma conexão entre o conector positivo da fonte de tensão e o eletrodo reto da direita. Coloque uma conexão entre o eletrodo reto da direita e a entrada COM do multímetro. Coloque um conector na entrada de saída da tensão e na outra extremidade uma ponteira (ponta de prova). Coloque 250ml de água com uma colher de sal dentro da cuba de acrílico. Ligue a fonte geradora de tensão em 2V. Ligue o multímetro e coloque-o na escala de tensão para leitura de 2V. Ligue a chave da fonte de tensão. Meça a distância e o valor do potencial de diversos pontos e identifique as superfícies equipotenciais entre os eletrodos. Demonstração do experimento(figura 1) 4. Resultados Valores medidos no experimento (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Variação (v) 1,25 1,32 1,36 1,40 1,45 1,5 1,54 1,58 1,63 1,68 1,73 1,77 1,83 1,87 1,92 1,97 2,2 Tabela de medidas experimentais. Gráfico número de medidas x valor medido. 5. Conclusão Podemos definir superfícies equipotenciais como linhas de campo onde a diferença potencial é igual. Com relação aos valores apresentados podemos notar a grande semelhança entre o experimento e o resultado esperado, isso levando em consideração a precisão do voltímetro e da escala quadriculada utilizada além da solução na cuba de vidro que influenciam bastante no valor final. Notamos que quanto mais próximo do ponto x=0, mais perpendiculares as linhas ficavam comprovando assim a teoria. 6. Bibliografia · 1. HALLIDAY, R. W. - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, 4 ed. – Rio de Janeiro: LT- p.18 -19, 1996. Valores medidos no experimento (V) 1.25 1.32 1.36 1.4 1.45 1.5 1.54 1.58 1.63 1.68 1.73 1.77 1.83 1.87 1.92 1.97 2.2000000000000002
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