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Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) Centro de Engenharias e ciências exatas (CECE) Prof. Helton F. Scherer Relatório 02/2022 – Determinação de superfícies equipotenciais Observações A atividade poderá ser realizada grupos. A entrega do relatório será individual. Os elementos do relatório serão discutidos ao longo da aula. Existirá uma parte de apresentação ou arguição para complementar a nota. Mantenha o laboratório bem ventilado e evite inalar o gás tóxico desprendido durante o experimento. Não demore muito para realizar as medidas. Procedimento 01 – superfícies planas (para todos): Preparação: a) Prepare uma solução de água e sal em uma garrafa. b) Despeje a solução na cuba eletrolítica, formando uma camada de água de alguns milímetros. c) Coloque a cuba sobre uma folha de papel milimetrado. d) Posicione dois eletrodos retangulares nos extremos da cuba eletrolítica. Anote as posições dos eletrodos. e) Ligue o terminal negativo de uma fonte de corrente contínua a um dos eletrodos. Ligue o terminal positivo ao outro eletrodo. f) Ligue um terminal de um voltímetro ao eletrodo negativo. Ligue o pino de um fio com uma ponta de teste ao outro terminal do voltímetro. g) Forneça uma tensão de aproximadamente 10,0 V ao sistema caso seja uma fonte variável. Cada grupo irá variar levemente a tensão fornecida. Experimento: a) Busque identificar, inserindo a ponta teste no fundo da cuba, cinco pontos que apresentam mesmo potencial, definindo uma superfície equipotencial de um lado a outro da cuba. Anote as posições desses pontos e o potencial em cada um deles, construindo uma tabela de dados. b) Busque identificar, com o mesmo processo, ao menos mais quatro superfícies equipotenciais. O mapeamento deve ser feito sem demora, pois o potencial varia após algum tempo, devido ao movimento de íons em direção aos eletrodos (quais íons rumam a cada eletrodo?). c) Represente, em papel milimetrado, as superfícies equipotenciais e trace, a partir destas, algumas linhas de campo elétrico. d) Calcule o valor do campo elétrico em pelo menos duas superfícies equipotenciais. e) Estime a incerteza associada à cada conjunto de medidas de superfície equipotencial. Procedimento 02 – superfícies planas e anel: Preparação e experimento: a) A preparação deste experimento é similar ao caso anterior. Entretanto, é necessário adicionar um anel condutor no meio da cuba. Anote as posições dos eletrodos e do anel. b) Busque identificar, inserindo a ponta teste no fundo da cuba, cinco pontos que apresentam mesmo potencial, definindo uma superfície equipotencial de um lado a outro da cuba. Anote as posições desses pontos e o potencial em cada um deles, construindo uma tabela de dados. c) Busque identificar, com o mesmo processo, mais quatro superfícies equipotenciais do lado de fora do anel. d) Realize medições no entorno e dentro do anel. e) Represente, em papel milimetrado, as superfícies equipotenciais e alguns pontos coletados. Trace algumas linhas de campo elétrico a partir destas medidas. f) Explique o fenômeno observado sobre o anel. Procedimento 03 – superfície plana e pontual: Preparação e experimento: a) A preparação deste experimento é similar ao primeiro caso. Entretanto, é necessário remover uma das placas e adicionar a placa que possui uma ponta. Anote as posições dos eletrodos. b) Busque identificar, inserindo a ponta teste no fundo da cuba, cinco pontos que apresentam mesmo potencial, definindo uma superfície equipotencial de um lado a outro da cuba. Anote as posições desses pontos e o potencial em cada um deles, construindo uma tabela de dados. c) Busque identificar, com o mesmo processo, ao menos mais quatro superfícies equipotenciais. O mapeamento deve ser feito sem demora, pois o potencial varia após algum tempo, devido ao movimento de íons em direção aos eletrodos (quais íons rumam a cada eletrodo?). d) Represente, em papel milimetrado, as superfícies equipotenciais e trace, a partir destas, algumas linhas de campo elétrico. e) Calcule o valor do campo elétrico em pelo menos duas superfícies equipotenciais. Procedimento 04 – superfícies planas e anel isolante: Preparação e experimento: a) A preparação deste experimento é similar ao caso 02. Entretanto, é necessário trocar por um anel isolante no meio da cuba. Anote as posições dos eletrodos e do anel. b) Busque identificar, inserindo a ponta teste no fundo da cuba, cinco pontos que apresentam mesmo potencial, definindo uma superfície equipotencial de um lado a outro da cuba. Anote as posições desses pontos e o potencial em cada um deles, construindo uma tabela de dados. c) Busque identificar, com o mesmo processo, mais quatro superfícies equipotenciais do lado de fora do anel. d) Realize medições no entorno e dentro do anel. e) Represente, em papel milimetrado, as superfícies equipotenciais e alguns pontos coletados. Trace algumas linhas de campo elétrico a partir destas medidas. f) Explique o fenômeno observado sobre o anel. Referências HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física: eletromagnetismo. 8a ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2010. NUSSENZVEIG,H. Moyses. Curso de Física Básica vol. 3 - Eletromagnetismo. Editora Edgard Blucher