RELATORIO Campos e Equipotenciais
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RELATORIO Campos e Equipotenciais


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Campos e Equipotenciais 
Faculdade Área 1, Engenharia: Elétrica; Produção; Computação, Turma 04 5ELEI-NT2
Edith Carvalho Almeida; Janilsa Maria da Silva; Lorena Soares Silva; Luana Pereira da Silva Coelho
Entregue à professora Juliana Cerqueira de Santana da disciplina Eletricidade e Magnetismo
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Resumo: A intensidade da força eletrostática entre duas cargas é obtida através do produto de uma constante eletrostática pelo valor destas cargas, em função do quadrado da distancia entre as mesmas. Já na superfície equipotencial, é aquela que na presença de um campo elétrico, seus pontos possuem os mesmos potenciais. No experimento que se decorre foi montado um circuito em um meio liquido condutor mapeando pontos de mesmo potencial em 5 linhas equipotenciais, estas localizadas próximas a eletrodos circulares ou de barra, logo foi evidenciado a condução elétrica na solução, em decorrência do deslocamento de cátions e ânions no sistema. 
As linhas equipotenciais tomaram a forma dos eletrodos, comportamento que evidenciou a perpendicularidade junto ao vetor campo elétrico. 
Palavras-chave: Eletrostática; Campo Elétrico; Linhas Equipotenciais; Perpendicularidade.
Introdução
A força elétrica por unidade de carga é chamada intensidade de campo elétrico ou, simplesmente, de campo elétrico dado por 
. Pela determinação da força elétrica sobre uma carga teste, em pontos do espaço circundante a uma dada configuração, o campo elétrico pode ser mapeado ou representado graficamente por linhas de força. Neste experimento, estaremos explorando conceitos de campo e mapeando o campo elétrico devido a algumas configurações de carga através de superfícies equipotenciais. Segundo Halliday, 1916, pontos vizinhos que possuem o mesmo potencial formam uma superfície equipotencial, que será sempre perpendicular às linhas de campo elétrico. O potencial elétrico é dado através de 
, sendo k a constante eletrostática. Neste experimento, utilizamos um meio condutor para coletar pontos equipotenciais devido às configurações de carga, aplicamos uma ddp entre os eletrodos e a condução elétrica da solução se deu justamente pelo motivo do deslocamento de cátions e ânions no sistema, permitindo a realização dos procedimentos.
Experimento
 Materiais Utilizados:
2 eletrodos circulares;
2 eletrodos tipo placa;
Voltímetro (multímetro) c/ ponteiras de prova;
2 cabos banana;
Fonte de tensão (6,0V);
Solução eletrolítica;
1 folha de papel milimetrado;
Anel de cobre;
Cuba de acrílico;
Procedimento Experimental
Foi montado o circuito em um meio liquido condutor, utilizando-se auxílio de um voltímetro (multímetro) e uma folha de papel milimetrado inserida na parte inferior externa da cuba, para servir como referência para as devidas observações e mapeamento de pontos de mesmo potencial em 5 linhas equipotenciais para cada configuração de carga (circulares e de tipo placa). Esta montagem objetivou produzir corrente elétrica neste meio, mantendo uma ddp entre dois eletrodos que se encontravam interligados a fonte ligada a uma tensão de 6volts, obedecendo à regra de ligação \u2013 cabo preto ligado ao negativo da fonte, e cabo vermelho ligado ao positivo da mesma.
Inicialmente tal feito foi realizado com auxilio dos eletrodos circulares e posteriormente com os eletrodos tipo barra. Mapeou-se as informações de pontos de mesma tensão para cada configuração de carga, copiando fielmente a posição de cada um para o papel milimetrado. Após coletar os pontos equipotenciais para cada configuração de cargas utilizamos um anel condutor dentro do meio e identificamos as medidas de ddp dentro do anel.
Resultados
Ao colocar as pontas de prova em contato com a solução eletrolítica, estávamos medindo a diferença de potencial das linhas equipotenciais da superfície. 
Durante a prática experimental, surgiram algumas observações importantes e que representam alguns fenômenos significativos da física.
Explique o que é medido ao se colocar as pontas de prova em contato com a solução eletrolítica. Comente sua resposta em termos dos íons da solução eletrolítica.
É medida a diferença de medida a diferença de potencial entre a ponta móvel e a ponta fixa. Existem medidas onde os dois pontos, a (sonda móvel) e b (sonda fixa), possuem o mesmo potencial. A solução que contém os íons livres derivados do eletrólito. Quando o eletrólito dissocia parcialmente, estes íons coexistem em equilíbrio com este eletrólito. Devido à existência de íons livres, a solução eletrolítica tem a capacidade de conduzir a corrente elétrica.
Para as configurações, trace as linhas equipotenciais e as linhas de campo, não se esquecendo de mostrar a orientação das mesmas. Adicionalmente, rotule o potencial de cada linha equipotencial em relação ao potencial de referência. Porque é possível mostrar o sentido das linhas de campo e não o das linhas equipotenciais? 
Vide o gráfico. Porque o campo elétrico sai do pólo positivo em sentido para o negativo, as linhas equipotenciais acompanham a geometria da superfície.
Explique porque, se duas linhas equipotenciais se interceptam, elas pertencem à mesma superfície equipotencial.
 É fácil concluir que quando duas linhas se interceptam elas pertencerão a mesma superfície equipotencial; caso contrário, isto é, caso duas linhas se interceptassem e pertencessem a superfícies diferentes, essas superfícies também se interceptariam, contrariando a afirmação já citada. Num campo elétrico situado no espaço, existem várias linhas equipotenciais cruzando uma com as outras, mas todas elas pertencentes à mesma superfície equipotencial.
Utilizando o seu conhecimento teórico sobre interseção entre linhas de campo e as linhas equipotenciais, comente qualitativamente sobre o erro das medidas. Justifique. Adicionalmente, comente sobre a simetria e intensidade do campo. 
Os pontos encontrados no fez perceber uma clara simetria dessas linhas (equipotencial e corrente) em relação a um determinado eixo. Inclusive essa simetria ajudou no esboço das linhas.
Para as placas paralelas, descreva o campo elétrico: (a) entre as placas, (b) perto da borda das placas e (c) alterações causadas pela introdução do anel condutor. 
(a) entre as placas o campo elétrico se torna maior a partir do pólo positivo para o negativo com linhas horizontais; (b) perto da borda aonde a densidade de linha de campo elétrico é maior do que em regiões mais distantes. (c) no interior do anel condutor o potencial elétrico não alterou.
Explique como seria possível mapear um campo gravitacional. Desenhe o campo gravitacional devido a duas massas pontuais.
O campo gravitacional pode ser mapeado através das linhas de força gravitacionais. 
Conclusão
Diante o exposto podemos observar que os resultados alcançados no experimento, de fato, fazem analogia com o conteúdo apresentado em sua parte teórica, o que pode ser demonstrado através das evidencias apresentadas. 
A diferença de potencial, ou apenas ddp, medida a partir de uma superfície eletrolítica com dois pólos imersos foi substancial para a identificação e demonstração prática das superfícies e linhas equipotenciais. Essas linhas que possuem o mesmo potencial numa mesma superfície definem precisamente a palavra equipotencial, ou seja, potencial igual. Isso significa que numa superfície equipotencial não há diferença de potencial entre os pontos, mas não quer dizer que tenha potencial zero.
Tal atividade permitiu perceber o comportamento das linhas equipotenciais em relação ao vetor campo elétrico e evidenciar a perpendicularidade entre os mesmos. Desta forma, sendo bem sucedido o experimento. Podemos concluir que o campo elétrico numa dada região da superfície pode ser obtida por representação de uma série de linhas de campo desenhadas no espaço em torno das cargas. As linhas de força oriundas de uma carga positiva terminam sempre numa carga negativa assim como a densidade das linhas de força é proporcional à intensidade do campo elétrico.