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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO DE ENGENHARIA FÍSICA EXPERIMENTAL 3 Turma nº 3078 Experiência nº 04 Nome da experiência: As Superfícies Equipotenciais e a Análise do Campo Elétrico Professor: Rufino Alunos: Paulo Phelipe Régia Gonçalves Felipe Moraes Objetivos Identificar e descrever o campo elétrico e as suas linhas de campo; Medir a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um campo elétrico; Traçar linhas equipotenciais em um campo elétrico uniforme Lista de materiais Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável; Uma cuba projetável com escala milimetrada; Dois eletrodos reto-planos; Uma chave liga-desliga; Um multímetro; Cinco conexões com pinos banana e jacaré; Um Becker com 400 ml de água Uma ponteira de medição. Procedimentos da experiência Executamos a montagem conforme a foto abaixo. Mediremos a superfície equipotencial criada. Foi colocado 250 ml de água no copo de Becker e duas colheres (das de sopa) de sal de cozinha. Logo após, foi adicionado água; A solução foi agitada por 30 segundos. A solução de cloreto de sódio foi derramada na cuba de forma cobrir os eletrodos retos. Posicionamos as conexões elétricas conforme foto anterior, ligamos a fonte de alimentação e regulamos a tensão para o valor de 2,0 V. Executando os procedimentos a seguir: Colocando a ponteira entre os eletrodos retos, procuramos o ponto onde o multímetro teria de marcar 1,0 V. Localizamos, utilizando uma escala milimetrada a posição deste ponto em relação aos eletrodos. Procuramos e demarcamos mais cinco pontos onde o potencial é 1,0 V e marcamos na escala milimetrada. Interligamos os pontos. Localizamos o ponto utilizando uma escala milimetrada, onde, o multímetro marca 1,5 V em relação aos eletrodos e ao ponto anterior (com 1,0 V de potencial). Localize outros pontos com o mesmo valor de 1,5 V, lidos no multímetro. Represente os novos pontos com este valor, interligando-os. Diga qual é o tipo de linha formada e que direção ela possui em relação aos eletrodos retos. Linhas perpendiculares em relação aos eletrodos. Repita o procedimento acima para tensão de 0,5v. Não foi possível alinhar a 0,5v A partir dessas observações, podemos definir uma superfície equipotencial de um campo elétrico, como: Uma superfície onde os pontos possuem potencial elétrico constante. A profundidade com que a ponteira penetra no eletrodo altera a leitura da ddp. Não altera, pois, a superfície e equipotencial. Existe uma diferença de potencial entre dois pontos quaisquer contidos nesta superfície ? Justifique a sua resposta. A diferença de potencial é nula ,pois não existe carga no campo elétrico. Como se encontram os pontos da superfície observada em relação ao pontencial que possuem? Sua direção é perpendicular ao campo. Como se comporta o módulo do campo elétrico em diferentes pontos de uma mesma superfície equipotencial? O campo elétrico é o mesmo em qualquer ponto da região da placa. Tabela e/ou gráfico com os resultados da experiência Procedimento 1 – Pontos com 1,0 V -85x 80y -85x 70y -90x 10y -90x 40y -90x 70y -80x 80y Procedimento 2 – Ponto com 1,5 V -80x 60y Procedimento 3 – Outros pontos com 1,5 V -80x 05y -60x -42,5y Comentários Neste experimento encontramos uma enorme dificuldade para encontrar os pontos onde voltímetro marcava 1,5v, com isso tivemos que aumentar a tensão de 2v para 3 v e conseguimos marcar os pontos de 1,5v. Sanados os problemas, posicionamos a ponteira na superfície equipotencial criada no experimento, localizamos os pontos propostos, registramos os passos de cada ação e finalizamos organizando-os em tabelas dispostas no tópico 4 de nosso relatório. Conclusões Concluímos que uma superfície equipotencial consiste numa superfície onde todos os pontos de carga se encontram em um mesmo valor de potencial elétrico. Qualquer partícula que se desloque através dessa superfície não realiza trabalho, por conseguinte, não perde e nem ganha energia. Vimos também que as linhas de força são sempre perpendiculares a uma superfície equipotencial , elas mantém seu valor aproximado , quando está paralelo ao campo magnético os valores variam. Portanto ,se uma carga em repouso se desloca espontaneamente num campo elétrico,podemos dizer que entre dois pontos quaisquer existe uma diferença de potencial(ddp) ou voltagem U.
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